Przeanalizowaliśmy ekspresję białka metylotransferazy DNA (Dnmt) i wzorce metylacji DNA podczas czterech progresywnych stadiów raka prostaty w transgenicznym modelu gruczolakoraka prostaty myszy (TRAMP), w tym śródnabłonkowej neoplazji prostaty, dobrze śródnabłonkowa neoplazja, dobrze zróżnicowane guzy, wczesne słabo dobrze zróżnicowane guzy, wczesne słabo zróżnicowane guzy i późne słabo zróżnicowane guzy. Ekspresja białek Dnmt1, Dnmt3a i Dnmt3b były zwiększone we wszystkich stadiach; jednak po normalizacji do cykliny A w celu uwzględnienia regulacji cyklu komórkowego, białka Dnmt pozostawały nadeksprymowane w śródnabłonkowej neoplazji gruczołu krokowego i dobrze zróżnicowanych guzach, ale nie w słabo zróżnicowanych guzach. Restrykcja analiza skanowania genomu specyficznej metylacji locus ujawniła wysoką występowania hipermetylacji tylko w słabo zróżnicowanych (wczesnych i późnych) nowotworach. guzach. Kilka genów zidentyfikowanych za pomocą restrykcyjnego skanowania genomu wykazało hipermetylację regionów niższego rzędu korelującą z nadekspresją mRNA, w tym p16INK4a, p19ARF i Cacna1a. Równoległe analizy ekspresji genów i metylacji DNA sugeruje, że nadekspresja genów poprzedza hipermetylację w dół łańcucha hipermetylację podczas progresji guza prostaty. W przeciwieństwie do hipermetylacji genów hipermetylacja, hipometylacja genomowego DNA, w tym hipometylacja elementów powtarzalnych i utratę genomowej 5-metylodeoksycytydyny, występowała zarówno we zarówno we wczesnych, jak i późnych stadiach raka prostaty. Hipermetylacja i hipometylacja DNA DNA nie korelowały w TRAMP, a ekspresja białka Dnmt nie korelowała z żadną z tych zmiennych. korelowała z żadną z tych zmiennych, z wyjątkiem granicznie istotnego związku między ekspresją Dnmt1 a hipermetylacją DNA. Podsumowując, nasze dane ujawniają względny czas i związek między kluczowymi zmianami szlaku metylacji DNA szlaku metylacji DNA występującymi podczas progresji guza prostaty w systemie modelowym in systemie modelowym in vivo. --- Zmiany we wzorcach metylacji DNA są ważną cechą charakterystyczną ludzkich nowotworów. raka. Nowotwory mają obniżony poziom metylacji genomowego DNA i zawierają hipermetylowane wyspy CpG, ale pełny zakres i kontekst sekwencji DNA DNA jest nieznany. W tym celu wykorzystaliśmy metodę odzyskiwania metylowanych wysp CpG wspomaganą testem odzyskiwania wysp o wysokiej rozdzielczości oraz tablice wysp CpG do analizy wzorców metylacji w raku płaskonabłonkowym płuc i dopasowanej normalnej tkance płuc. Normalne tkanki od różnych osób wykazywały ogólnie bardzo podobne wzorce metylacji DNA. Każdy guz zawierał kilka kilkaset hipermetylowanych wysp CpG. Zidentyfikowaliśmy i potwierdziliśmy 11 wysp CpG które były metylowane w 80-100% guzów SCC, a wiele z nich jest obiecujących jako skutecznych biomarkerów do wczesnego wykrywania raka płuc. Ponadto stwierdziliśmy że rozległa hipometylacja DNA w nowotworach występuje szczególnie w powtarzalnych sekwencjach sekwencjach, w tym krótkich i długich interspersyjnych elementach jądrowych i elementach LTR elementy, duplikacje segmentowe i regiony subtelomerowe, ale sekwencje pojedynczej kopii rzadko ulegają demetylacji. rzadko ulegają demetylacji. Wyniki są zgodne ze specyficznym defekt metylacji powtarzalnych sekwencji DNA w ludzkim raku. --- NBL2 jest tandemowym 1,4-kb powtórzeniem DNA, którego hipometylację w raku wątrobowokomórkowym raka wątrobowokomórkowego wykazano wcześniej jako niezależny predyktor progresji choroby. progresji choroby. Tutaj zbadaliśmy metylację wszystkich reszt cytozyny w podregionie 0,2-kb podregionie NBL2 w rakach jajnika, guzach Wilmsa i różnych tkankach kontrolnych tkankach metodą PCR ze spinką do włosów i disiarczynem. Ta nowa metoda sekwencjonowania genomowego wykrywa 5-metylocytozynę na kowalencyjnie połączonych komplementarnych niciach fragmentu DNA. Wszystkie klony DNA z prawidłowych tkanek somatycznych wykazywały symetryczną metylację w siedmiu pozycjach CpG i brak metylacji lub tylko hemimetylację w dwóch innych. Niespodziewanie, 56% klonów DNA nowotworów miało zmniejszoną metylację w niektórych miejscach CpG. normalnie metylowanych miejscach CpG, jak również zwiększoną metylację w jednym lub obu normalnie niemetylowanych miejscach. Wszystkie 146 klonów DNA z 10 nowotworów można było odróżnić od wszystkich 91 somatycznych klonów kontrolnych poprzez ocenę metylacji w trzech z tych miejsc CpG. Szczególne zaangażowanie metylotransferazy DNA metylotransferazy DNA 3B w metylacji NBL2 został wskazany przez analizę komórek z niedoboru odporności, niestabilności regionu centromerowego i zespołu anomalii twarzy pacjentów z mutacjami w genie kodującym metylotransferazę DNA 3B. Hybrydyzacja blot hybrydyzacji 33 nowotworowych DNA trawionych enzymami wrażliwymi na metylację CpG potwierdziła, że tablice NBL2 są niezwykle podatne na związane z rakiem hipermetylację i hipometylację, co jest zgodne z naszymi nowymi wynikami sekwencjonowania genomowego. wyniki sekwencjonowania genomowego. Połączone dane Southern blot i sekwencjonowania genomowego wskazują, że niektóre z powiązanych z rakiem zmian w metylacji CpG są występują ze znaczną specyficznością sekwencji. NBL2 jest atrakcyjnym kandydatem na epigenetyczny marker nowotworowy i do wyjaśnienia natury zmian epigenetycznych w raku. zmian epigenetycznych w raku.
Czy rak jest związany z globalną hipo- lub hipermetylacją DNA?
Hipermetylacja i hipometylacja DNA są niezależnymi procesami i wydają się odgrywać różne role w progresji nowotworu.  Komórki nowotworowe charakteryzują się uogólnionym zaburzeniem wzoru metylacji DNA, obejmującym ogólny spadek poziomu 5-metylocytozyny wraz z regionalną hipermetylacją określonych wysp CpG. Guzy mają obniżony poziom metylacji genomowego DNA i zawierają hipermetylowane wyspy CpG.