如何理解与看待表观遗传学 (Epigenetics) ?
生活随笔
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如何理解与看待表观遗传学 (Epigenetics) ?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
先簡單介紹一下表觀遺傳學吧。表征遺傳學是20世紀80年代逐漸興起的一門學科,是在研究與經典的孟德爾遺傳學遺傳法則不相符的許多生命現象過程中逐步發展起來的。表征遺傳現象包括DNA甲基化、RNA干擾、組蛋白修飾等。與經典遺傳學以研究基因序列影響生物學功能為核心相比,表征遺傳學主要研究這些“表征遺傳現象”建立和維持的機制。其研究內容主要包括兩類,一類為基因選擇性轉錄表達的調控,有DNA甲基化、基因印記、組蛋白共價修飾和染色質重塑;另一類為基因轉錄后的調控,包括基因組中非編碼RNA、微小RNA、反義RNA、內含子及核糖開關等。表征遺傳學指基因組相關功能改變而不涉及核苷酸序列變化。如同樓上所說,DNA甲基化和組蛋白修飾,兩者均能在不改變DNA序列的前提下調節基因的表達;阻遏蛋白通過結合沉默基因從而控制基因的表達。這些變化可能可以通過細胞分裂而得以保留,并且可能持續幾代。這些變化都僅是非基因因素導致的生物體基因表現(或“自我表達”)的不同,由于目前尚不清楚組蛋白的化學修飾是否可遺傳,有人對于用此術語描述組蛋白化學修飾提出了異議。表征遺傳學在真核生物中主要表現在細胞分化過程。在胚胎形態形成過程中,全能干細胞將分化成完全不同的細胞,也就是說,一個受精卵細胞分化出各種不同類型的細胞,包括神經細胞、肌肉細胞、上皮細胞、血管內皮細胞等,并通過抑制其他細胞和激活相關基因而進行持續的細胞分裂。
表觀遺傳學是對傳統的基因理論的補充,說明了人并不是完全由父母遺傳下來的基因決定的。基因的序列是在受精卵結合的一瞬間就被確定了,但是基因到蛋白表達之間還有很長的路,最終機體的性狀還是要由蛋白表達來決定。表觀遺傳學對于人們的提示,不要被基因決定論局限,生活習慣也會影響基因的表達。
表觀遺傳學研究的核心是試圖解答:中心法則中從基因組向轉錄組傳遞遺傳信息的調控方法。現代遺傳學的基礎是認為基因的可控性表達實現了細胞的分化與增殖,進而成就了生物體的生長與發育。而眾所周知,基因組基因全部書寫在的23組染色體上,且一個生物個體體內所有細胞的基因組基因幾乎完全相同,那么問題來了:相同的基因組如何造就不同的細胞類型?在分子生物學水平上,基因的表達受到一類稱為轉錄因子(transcription factor)的蛋白的調控。每一種類型的轉錄因子在每一種細胞中都有它特異的一群調控對象基因;轉錄因子與基因組DNA的結合會激活/抑制這一群基因的轉錄表達。而影響這結合與否的一類化學現象,就是甲基化(methylation)和乙酰化(acetylation)。甲基化和乙酰化會發生在幾個不同的區域:(1)轉錄因子自己身上;(2)協助包裹染色體(染色質)的組蛋白上;(3)基因序列中用于讓轉錄因子結合的區域,稱為啟動子(promoter)。這些地點發生的甲基化或乙酰化修飾,會很大程度地影響每種基因的表達。而正是這些修飾地點的特異性,決定了不同細胞類型存在著相對不同的轉錄組,進而表現出相對不同的細胞功能。當然,既然是化學修飾,那么修飾的過程自然也會受到外界因素的影響。一些因素會激活/抑制細胞內特定的信號通路,從而可逆/不可逆地改變某些基因的甲基化和乙酰化修飾水平。其中一些變化如果寫入到生殖細胞中,就有可能遺傳給下一代。這些“外界因素”不但跟吃喝拉撒有關系,精神創傷、心理壓力等也會存在影響。當然這些研究還處于比較曖昧的狀態。
新課題,當更加深入的研究。其是不涉及DNA 序列改變的基因或者蛋白表達的變化, 并可以在發育和細胞增殖過程中穩定傳遞的遺傳學學科, 包括DNA甲基化, 染色質重塑,組蛋白共價修飾,基因沉默和RNA 編輯等調控機制等多項技術。
表觀遺傳學是對傳統的基因理論的補充,說明了人并不是完全由父母遺傳下來的基因決定的。基因的序列是在受精卵結合的一瞬間就被確定了,但是基因到蛋白表達之間還有很長的路,最終機體的性狀還是要由蛋白表達來決定。表觀遺傳學對于人們的提示,不要被基因決定論局限,生活習慣也會影響基因的表達。
表觀遺傳學研究的核心是試圖解答:中心法則中從基因組向轉錄組傳遞遺傳信息的調控方法。現代遺傳學的基礎是認為基因的可控性表達實現了細胞的分化與增殖,進而成就了生物體的生長與發育。而眾所周知,基因組基因全部書寫在的23組染色體上,且一個生物個體體內所有細胞的基因組基因幾乎完全相同,那么問題來了:相同的基因組如何造就不同的細胞類型?在分子生物學水平上,基因的表達受到一類稱為轉錄因子(transcription factor)的蛋白的調控。每一種類型的轉錄因子在每一種細胞中都有它特異的一群調控對象基因;轉錄因子與基因組DNA的結合會激活/抑制這一群基因的轉錄表達。而影響這結合與否的一類化學現象,就是甲基化(methylation)和乙酰化(acetylation)。甲基化和乙酰化會發生在幾個不同的區域:(1)轉錄因子自己身上;(2)協助包裹染色體(染色質)的組蛋白上;(3)基因序列中用于讓轉錄因子結合的區域,稱為啟動子(promoter)。這些地點發生的甲基化或乙酰化修飾,會很大程度地影響每種基因的表達。而正是這些修飾地點的特異性,決定了不同細胞類型存在著相對不同的轉錄組,進而表現出相對不同的細胞功能。當然,既然是化學修飾,那么修飾的過程自然也會受到外界因素的影響。一些因素會激活/抑制細胞內特定的信號通路,從而可逆/不可逆地改變某些基因的甲基化和乙酰化修飾水平。其中一些變化如果寫入到生殖細胞中,就有可能遺傳給下一代。這些“外界因素”不但跟吃喝拉撒有關系,精神創傷、心理壓力等也會存在影響。當然這些研究還處于比較曖昧的狀態。
新課題,當更加深入的研究。其是不涉及DNA 序列改變的基因或者蛋白表達的變化, 并可以在發育和細胞增殖過程中穩定傳遞的遺傳學學科, 包括DNA甲基化, 染色質重塑,組蛋白共價修飾,基因沉默和RNA 編輯等調控機制等多項技術。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的如何理解与看待表观遗传学 (Epigenetics) ?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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