Hu, Chunmei;Yang, Linhan;Wang, Yi;Zhou, Shijie;Luo, Jing;Gu, Yi
Journal of Ginseng Research
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제45권6호
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pp.734-743
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2021
Background: The underlying mechanisms of the potential tumor-suppressive effects of ginsenoside Rh2 are complex. N6-methyladenosine (m6A) RNA methylation is usually dysregulated in cancer. This study explored the regulatory effect of ginsenoside Rh2 on m6A RNA methylation in cancer. Methods: m6A RNA quantification and gene-specific m6A RIP-qPCR assays were applied to assess total and gene-specific m6A RNA levels. Co-immunoprecipitation, fractionation western blotting, and immunofluorescence staining were performed to detect protein interactions and distribution. QRT-PCR, dual-luciferase, and ChIP-qPCR assays were conducted to check the transcriptional regulation. Results: Ginsenoside Rh2 reduces m6A RNA methylation and KIF26B expression in a dose-dependent manner in some cancers. KIF26B interacts with ZC3H13 and CBLL1 in the cytoplasm of cancer cells and enhances their nuclear distribution. KIF26B inhibition reduces m6A RNA methylation level in cancer cells. SRF bound to the KIF26B promoter and activated its transcription. SRF mRNA m6A abundance significantly decreased upon KIF26B silencing. SRF knockdown suppressed cancer cell proliferation and growth both in vitro and in vivo, the effect of which was partly rescued by KIF26B overexpression. Conclusion: ginsenoside Rh2 reduces m6A RNA methylation via downregulating KIF26B expression in some cancer cells. KIF26B elevates m6A RNA methylation via enhancing ZC3H13/CBLL1 nuclear localization. KIF26B-SRF forms a positive feedback loop facilitating tumor growth.
Jae-Su Moon;Wooseong Lee;Yong-Hee Cho;Yonghyo Kim;Geon-Woo Kim
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제34권2호
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pp.233-239
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2024
N6-methyladenosine (m6A) RNA methylation has recently emerged as a significant co-transcriptional modification involved in regulating various RNA functions. It plays a vital function in numerous biological processes. Enzymes referred to as m6A methyltransferases, such as the methyltransferase-like (METTL) 3-METTL14-Wilms tumor 1 (WT1)-associated protein (WTAP) complex, are responsible for adding m6A modifications, while m6A demethylases, including fat mass and obesity-associated protein (FTO) and alkB homolog 5 (ALKBH5), can remove m6A methylation. The functions of m6A-methylated RNA are regulated through the recognition and interaction of m6A reader proteins. Recent research has shown that m6A methylation takes place at multiple sites within hepatitis B virus (HBV) RNAs, and the location of these modifications can differentially impact the HBV infection. The addition of m6A modifications to HBV RNA can influence its stability and translation, thereby affecting viral replication and pathogenesis. Furthermore, HBV infection can also alter the m6A modification pattern of host RNA, indicating the virus's ability to manipulate host cellular processes, including m6A modification. This manipulation aids in establishing chronic infection, promoting liver disease, and contributing to pathogenesis. A comprehensive understanding of the functional roles of m6A modification during HBV infection is crucial for developing innovative approaches to combat HBV-mediated liver disease. In this review, we explore the functions of m6A modification in HBV replication and its impact on the development of liver disease.
Hye Youn Sung;Jihye Han;Yun Ju Chae;Woong Ju;Jihee Lee Kang;Ae Kyung Park;Jung-Hyuck Ahn
BMB Reports
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제56권6호
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pp.347-352
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2023
The protein family of poly (ADP-ribose) polymerases (PARPs) is comprised of multifunctional nuclear enzymes. Several PARP inhibitors have been developed as new anticancer drugs to combat resistance to chemotherapy. Herein, we characterized PARP4 mRNA expression profiles in cisplatin-sensitive and cisplatin-resistant ovarian cancer cell lines. PARP4 mRNA expression was significantly upregulated in cisplatin-resistant ovarian cancer cell lines, and this upregulation was associated with the hypomethylation of specific cytosine-phosphate-guanine (CpG) sites (cg18582260 and cg17117459) on its promoter. Reduced PARP4 expression was restored by treating cisplatin-sensitive cell lines with a demethylation agent, implicating the epigenetic regulation of PARP4 expression by promoter methylation. Depletion of PARP4 expression in cisplatin-resistant cell lines reduced cisplatin chemoresistance and promoted cisplatin-induced DNA fragmentation. The differential mRNA expression and DNA methylation status at specific PARP4 promoter CpG sites (cg18582260 and cg17117459) according to cisplatin responses, was further validated in primary ovarian tumor tissues. The results showed significantly increased PARP4 mRNA expressions and decreased DNA methylation levels at specific PARP4 promoter CpG sites (cg18582260 and cg17117459) in cisplatin-resistant patients. Additionally, the DNA methylation status at cg18582260 CpG sites in ovarian tumor tissues showed fairly clear discrimination between cisplatin-resistant patients and cisplatin-sensitive patients, with high accuracy (area under the curve = 0.86, P = 0.003845). Our findings suggest that the DNA methylation status of PARP4 at the specific promoter site (cg18582260) may be a useful diagnostic biomarker for predicting the response to cisplatin in ovarian cancer patients.
Experiments were performed to determine age-associated changes in ornithine decarboxylase (ODC) gene and Ha-ras cellular oncogene expression in tissues of female rats. In the kidney, ODC mRNA levels did not show age-associated changes, while ODC enzyme activities were decreased with advancing age from 3 to 10 months. These results suggest that post-transcriptional mechanism (s) are involved in the age-dependent decrease in renal ODC enzyme activity. In addition, we found no correlation between testosterone-induced renal ODC expression and DNA methylation pattern. Ha-ras mRNA levels in brain decreased as animals aged from 3 to 6 months, while renal Ha-ras mRNA levels were not influenced by age. Results demonstrate the age-dependent expression of Ha-ras in a tissue-specific manner.
In response to environmental changes, signaling pathways rewire gene expression programs through transcription factors. Epigenetic modification of the transcribed RNA can be another layer of gene expression regulation. N6-adenosine methylation (m6A) is one of the most common modifications on mRNA. It is a reversible chemical mark catalyzed by the enzymes that deposit and remove methyl groups. m6A recruits effector proteins that determine the fate of mRNAs through changes in splicing, cellular localization, stability, and translation efficiency. Emerging evidence shows that key signal transduction pathways including TGFβ (transforming growth factor-β), ERK (extracellular signal-regulated kinase), and mTORC1 (mechanistic target of rapamycin complex 1) regulate downstream gene expression through m6A processing. Conversely, m6A can modulate the activity of signal transduction networks via m6A modification of signaling pathway genes or by acting as a ligand for receptors. In this review, we discuss the current understanding of the crosstalk between m6A and signaling pathways and its implication for biological systems.
BACKGROUND/OBJECTIVES: A high-fat diet (HFD) induces obesity, which is a major risk factor for cardiovascular disease and cancer, while a calorie-restricted diet can extend life span by reducing the risk of these diseases. It is known that health effects of diet are partially conveyed through epigenetic mechanism including DNA methylation. In this study, we investigated the genome-wide hepatic DNA methylation to identify the epigenetic effects of HFD-induced obesity. MATERIALS AND METHODS: Seven-week-old male C57BL/6 mice were fed control diet (CD), calorie-restricted control diet (CRCD), or HFD for 16 weeks (after one week of acclimation to the control diet). Food intake, body weight, and liver weight were measured. Hepatic triacylglycerol and cholesterol levels were determined using enzymatic colorimetric methods. Changes in genome-wide DNA methylation were determined by a DNA methylation microarray method combined with methylated DNA immunoprecipitation. The level of transcription of individual genes was measured by real-time PCR. RESULTS: The DNA methylation statuses of genes in biological networks related to lipid metabolism and hepatic steatosis were influenced by HFD-induced obesity. In HFD group, a proinflammatory Casp1 (Caspase 1) gene had hypomethylated CpG sites at the 1.5-kb upstream region of its transcription start site (TSS), and its mRNA level was higher compared with that in CD group. Additionally, an energy metabolism-associated gene Ndufb9 (NADH dehydrogenase 1 beta subcomplex 9) in HFD group had hypermethylated CpG sites at the 2.6-kb downstream region of its TSS, and its mRNA level was lower compared with that in CRCD group. CONCLUSIONS: HFD alters DNA methylation profiles in genes associated with liver lipid metabolism and hepatic steatosis. The methylation statuses of Casp1 and Ndufb9 were particularly influenced by the HFD. The expression of these genes in HFD differed significantly compared with CD and CRCD, respectively, suggesting that the expressions of Casp1 and Ndufb9 in liver were regulated by their methylation statuses.
Haroun, Riham Abdel-Hamid;Zakhary, Nadia Iskandar;Mohamed, Mohamed Ragaa;Abdelrahman, Abdelrahman Mohamed;Kandil, Eman Ibrahim;Shalaby, Kamal Ali
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제15권10호
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pp.4281-4287
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2014
Background: Methylation of tumor suppressor genes has been investigated in all kinds of cancer. Tumor specific epigenetic alterations can be used as a molecular markers of malignancy, which can lead to better diagnosis, prognosis and therapy. Therefore, the aim of this study was to evaluate the association between gene hypermethylation and expression of fragile histidine triad (FHIT), glutathione S-transferase P1 (GSTP1) and p16 genes and various clinicopathologic characteristics in primary non-small cell lung carcinomas (NSCLC). Materials and Methods: The study included 28 primary non-small cell lung carcinomas, where an additional 28 tissue samples taken from apparently normal safety margin surrounding the tumors served as controls. Methylation-specific polymerase chain reaction (MSP) was performed to analyze the methylation status of FHIT, GSTP1 and p16 while their mRNA expression levels were measured using a real-time PCR assay with SYBR Green I. Results: The methylation frequencies of the genes tested in NSCLC specimens were 53.6% for FHIT, 25% for GSTP1, and 0% for p16, and the risk of FHIT hypermethylation increased among patients with NSCLC by 2.88, while the risk of GSTP1 hypermethylation increased by 2.33. Hypermethylation of FHIT gene showed a highly significant correlation with pathologic stage (p<0.01) and a significant correlation with smoking habit and FHIT mRNA expression level (p<0.05). In contrast, no correlation was observed between the methylation of GSTP1 or p16 and smoking habit or any other parameter investigated (p>0.05). Conclusions: Results of the present study suggest that methylation of FHIT is a useful biomarker of biologically aggressive disease in patients with NSCLC. FHIT methylation may play a role in lung cancer later metastatic stages while GSTP1 methylation may rather play a role in the early pathogenesis.
Park, Mi-Rung;Hwang, In-Sun;Shim, Joo-Hyun;Moon, Hyo-Jin;Kim, Dong-Hoon;Ko, Yeoung-Kyu;Seong, Hwan-Hoo;Im, Gi-Sun
Reproductive and Developmental Biology
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제32권3호
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pp.183-191
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2008
This study was conducted to investigate the development and gene expression in miniature pig nuclear transfer (mNT) embryos produced under different osmolarity culture conditions. Control group of mNT embryos was cultured in PZM-3 for 6 days. Treatment group of mNT embryos was cultured in modified PZM-3 with NaCl (mPZM-3, 320 mOsmol) for 2 days, and then cultured in PZM-3 (270 mOsmol) for 4 days. Blastocyst formation rate of the treatment group was significantly higher than the control and the apoptosis rate was significantly lower in treatment group. Bax-$\alpha$ and caspase-3 mRNA expression were significantly higher in the control than the treatment group. Also, the majority of imprinting genes were expressed aberrantly in in vitro produced mNT blastocysts compared to in vivo derived blastocyst H19 and Xist mRNA expression were significantly lower in the control than the treatment group or in vivo. IGF2 mRNA expression was significantly higher in the control than the treatment group or in vivo. IGF2r mRNA expression was significantly lower in the control. Methylation profiles of individual DNA strands in H19 upstream T-DMR sequences showed a similar methylation status between treatment group and in vivo. These results indicate that the modification of osmolarity in culture medium at early culture stage could provide more beneficial culture environments for mNT embryos.
Objective: The objective of this study was to investigate the effects of N6-Methyladenosine modification-circRNA-zinc finger protein 638 (m6A-circRNA-ZNF638) on the induced activation of secondary hair follicle (SHF) stem cells with its potential mechanisms in cashmere goats. Methods: The m6A modification of ZNF638 was analyzed using methylation immunoprecipitation with real-time quantitative polymerase chain reaction technique in SHF stem cells. The effects of circRNA-ZNF638 on the induced activation of SHF stem cells in m6A dependence were evaluated through the overexpression of circRNA-ZNF638/its m6A-deficient mutants in circRNA-ZNF638 knockdown SHF stem cells. The competitive binding of miR-361-5p to circRNA-ZNF638/Wnt5a 3'- untranslated region was analyzed through Dual-luciferase reporter assay. Results: The m6A-circRNA-ZNF638 had significantly higher transcription at anagen SHF bulge of cashmere goats compared with that at telogen, as well as it positively regulated the induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats. Mechanismly, m6A-circRNA-ZNF638 sponged miR-361-5p to heighten the transcriptional expression of Wnt5a gene in SHF-stem cells. We further demonstrated that the internal m6A modification within circRNA-ZNF638 is required for mediating the miR-361-5p/Wnt5a pathway to regulate the induced activation of SHF stem cells through an introducing of m6A-deficient mutant of circRNA-ZNF638. Conclusion: The circRNA-ZNF638 contributes the proper induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats in m6A-dependent manner through miR-361-5p/Wnt5a axis.
Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1 (hnRNPA2/B1) is an N6-methyladenosine (m6A) RNA modification regulator and a key determinant of prem-RNA processing, mRNA metabolism and transportation in cells. Currently, m6A reader proteins such as hnRNPA2/B1 and YTHDF2 has functional roles in mice embryo. However, the role of hnRNPA2/B1 in porcine embryogenic development are unclear. Here, we investigated the developmental competence and mRNA expression levels in porcine parthenogenetic embryos after hnRNPA2/B1 knock-down. HhnRNPA2/B1 was localized in the nucleus during subsequent embryonic development since zygote stage. After hnRNPA2/B1 knock-down using double stranded RNA injection, blastocyst formation rate decreased than that in the control group. Moreover, hnRNPA2/B1 knock-down embryos show developmental delay after compaction. In blastocyste stage, total cell number was decreased. Interestingly, gene expression patterns revealed that transcription of Pou5f1, Sox2, TRFP2C, Cdx2 and PARD6B decreased without changing the junction protein, ZO1, OCLN, and CDH1. Thus, hnRNPA2/B1 is necessary for porcine early embryo development by regulating gene expression through epigenetic RNA modification.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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