生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象

生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象

表觀遺傳現(xiàn)象

動物發(fā)育調(diào)控、性逆轉(zhuǎn)、性別決定、遺傳印跡、X染色體失活等；人表觀遺傳病、腫瘤發(fā)生機制等；植物春化與逆境記憶、副突變等。表觀遺傳現(xiàn)象即使親代傳遞給后代的DNA序列沒有改變，親代在生活中由于生活環(huán)境或生活習(xí)慣的改變而引起的身體狀況變化，也會通過某種途徑遺傳給下—代，即父母的生活經(jīng)歷可以通過DNA序列以外的方式遺傳給后代。生物學(xué)家將這種遺傳現(xiàn)象稱為表觀遺傳現(xiàn)象（epigeneticphenomena)。基本觀點表觀遺傳

表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變，即基因型未發(fā)生變化而表型卻發(fā)生了改變。表觀遺傳學(xué)研究不涉及DNA序列改變的基因表達的可遺傳的改變，或者研究從基因演繹為表型的過程及機制，是一門新興的分子遺傳學(xué)分支。表觀遺傳學(xué)的特點：可遺傳的，即這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂，能在細胞或個體世代間遺傳；可逆性的基因表達調(diào)節(jié)，也有較少的學(xué)者描述為基因活性或功能的改變；沒有DNA序列的改變或不能用DNA序列變化來解釋。真核生物全部遺傳信息遺傳密碼組蛋白密碼

？密碼基因組DNA序列組蛋白氨基端修飾

？DNA與染色質(zhì)相同的基因型

不同的表現(xiàn)型基因表達模式基因表達模式?jīng)Q定細胞類型的不是基因本身，而是基因表達模式，通過細胞分裂來傳遞和穩(wěn)定地維持具有組織和細胞特異性的基因表達模式對于整個機體的結(jié)構(gòu)和功能協(xié)調(diào)是至關(guān)重要的?；虮磉_模式在細胞世代之間的可遺傳性并不依賴細胞內(nèi)DNA的序列信息?；虮磉_模式由表觀遺傳修飾決定。表觀遺傳學(xué)機制DNA甲基化1組蛋白修飾2染色質(zhì)重塑3RNA調(diào)控4DNA甲基化1DNA甲基化(DNAmethylation)是研究得最清楚、也是最重要的表觀遺傳修飾形式，主要是基因組DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基間的共價結(jié)合，胞嘧啶由此被修飾為5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine，5mC)。一、DNA甲基化DNMT1SAM胞嘧啶5-甲基胞嘧啶胞嘧啶甲基化反應(yīng)

以基因型相同的母鼠為實驗對象。孕鼠分為兩組，試驗組孕鼠除喂以標(biāo)準(zhǔn)飼料外，從受孕前兩周起還增加富含甲基的葉酸、乙酰膽堿等補充飼料，而對照組孕鼠只喂飼標(biāo)準(zhǔn)飼料。

結(jié)果實驗組孕鼠產(chǎn)下的仔鼠大多數(shù)在身體的不同部位出現(xiàn)了大小不等的棕色斑塊，甚至出現(xiàn)了以棕褐色為主要毛色的小鼠。而對照組孕鼠的仔鼠大多數(shù)為黃色。分析表明喂以富甲基飼料的孕鼠所產(chǎn)仔鼠的IAP所含CpG島的甲基化平均水平遠高于對照組，轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)的高甲基化使原該呈異位表達的基因趨于沉默，毛色也趨于棕褐色。

DNA甲基化狀態(tài)的遺傳和維持DNA復(fù)制后，新合成鏈在DNMT1的作用下，以舊鏈為模板進行甲基化。（缺乏嚴(yán)格的精確性，95%）甲基化并非基因沉默的原因而是基因沉默的結(jié)果，其以某種機制識別沉默基因，后進行甲基化。DNA全新甲基化。引發(fā)因素可能包括：DNA本身的序列、成分和次級結(jié)構(gòu)。RNA根據(jù)序列同源性可能靶定的區(qū)域。特定染色質(zhì)蛋白、組蛋白修飾或相當(dāng)有序的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。二、組蛋白修飾組蛋白修飾是表觀遺傳研究的重要內(nèi)容。組蛋白的N端是不穩(wěn)定的、無一定組織的亞單位，其延伸至核小體以外，會受到不同的化學(xué)修飾，這種修飾往往與基因的表達調(diào)控密切相關(guān)。被組蛋白覆蓋的基因如果要表達，首先要改變組蛋白的修飾狀態(tài)，使其與DNA的結(jié)合由緊變松，這樣靶基因才能與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物相互作用。因此，組蛋白是重要的染色體結(jié)構(gòu)維持單元和基因表達的負(fù)控制因子。組蛋白修飾種類乙?；?-一般與活化的染色質(zhì)構(gòu)型相關(guān)聯(lián)，乙?；揎棿蠖喟l(fā)生在H3、H4的Lys殘基上。甲基化--發(fā)生在H3、H4的Lys和Asp殘基上，可以與基因抑制有關(guān)，也可以與基因的激活相關(guān)，這往往取決于被修飾的位置和程度。磷酸化--發(fā)生與Ser殘基，一般與基因活化相關(guān)。泛素化--一般是C端Lys修飾，啟動基因表達。SUMO（一種類泛素蛋白）化--可穩(wěn)定異染色質(zhì)。其他修飾表觀遺傳機制的利弊利：可以使生物打破DNA變化緩慢的限制，使