对表观遗传的遏制或可抑制基因组的不稳定性(什么是表观遗传)

对表观遗传的遏制或可抑制基因组的不稳定性

最近，刊登于国际杂志nature genetics上的一项研究报告中，瑞士巴塞尔弗雷德里希米歇尔研究所的研究人员通过研究发现，真核生物或许能够通过特殊的途径来保护基因组免于重排以及因重复dna而带来的剔除。人类的基因组就好比是某些简单动物的基因组，比如线虫，其中充满着重复的序列，而其中很多序列都是过去病毒感染的残留物，这种重复的dna通常都处于静默状态。

研究者发现，这些重复的dna转录成为rna就能够产生rna和dna的毒性杂交体，而这些异常的r-环（r-loop）就会导致缺失和插入，从而影响基因组的完整性；位于组蛋白上的甲基化基团就能够充当细胞机器中的一种信使来确定是否dna序列能够被转录，而且h3赖氨酸9位上的组蛋白甲基化处于更加紧密地包裹状态，而且缠绕在其上面的dna并不易于到达转录机器，当其不能够被表达时，组蛋白甲基化就会使得基因保持沉默状态，然而组蛋白甲基转移酶（hmts）却能够参与细胞的分化以及一系列癌症的发生，其特殊的抑制剂目前正处于临床试验中。

这项研究中，研究者想通过研究阐明，当从复杂有机体中消除大量组蛋白修饰后会发生什么，研究者发现hmts在发育过程中是非常必要的，而且其在基因组稳定性上扮演着重要角色。hmts能够对组蛋白h3在赖氨酸9位上进行甲基化（h3k9me hmts），哺乳动物的细胞中至少含有8种h3k9的组蛋白甲基转移酶，研究者发现，重复性元件中h3k9me的存在非常重要，当h3k9甲基化缺失时，这些区域就会转录成为rna，而且不合适的转录往往和插入、缺失以及拷贝数变化直接相关，缺少特殊的hmts会直接导致基因组突变率水平的提高。

当细胞中的复制机器被阻断时，不必要的dna损伤就会产生，而其中一个常见的原因就是具有转录作用的dna复制聚合酶的“碰撞”导致的，研究者假设，r环状结构能够产生在h3k9me缺失的线虫机体中发现的突变。最后研究者gasser说道，对于目的是抑制h3k9甲基转移酶的癌症疗法而言，本文研究或许是一条重大新闻；我们并不想利用一种癌症疗法的制剂来使得健康细胞的基因组变得不稳定，尤其是考虑到h3k9me的缺失会以惊人的速度引入缺失和插入；后期研究中研究者希望能够阐明是否本文中对线虫的研究结果能够直接影响人类癌症的靶向性疗法。

什么是表观遗传

什么是表观遗传：DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。

表观遗传学介绍如下：

表观遗传学（英文：Epigenetics）研究非DNA序列变化情况下，相关性状的遗传信息通过DNA甲基化、染色质构象改变等途径保存并传递给子代的机制的学科。

基因表达的可遗传的变化介绍如下：

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。

表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化（DNA methylation），基因组印记（genomic imprinting），母体效应（maternal effects），基因沉默（gene silencing），核仁显性，休眠转座子激活和RNA编辑（RNA?editing）等。

表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等。

表观基因组学介绍如下：

而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等；表观基因组学(epigenomics)则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。

在生物学中，表观遗传学这个名词指的是基因表达中的多种变化。这种变化在细胞分裂的过程中，有时甚至是在隔代遗传中保持稳定，但是不涉及到基本DNA的改变。

这个概念意味着即使环境因素会导致生物的基因表达出不同，但是基因本身不会发生改变。表观遗传学在真核生物中的变化主要被举例为细胞分化过程中干细胞分化成与胚胎有关的多种细胞这一过程。

表观遗传能否引起DNA序列改变，影响进化？试举可能方式。

可以。
（1）DNA甲基化导致CpG的缺损：
在哺乳动物细胞中，CG碱基的含量只有1/300-1/200，远远低于预想中的1/16,这是因为DNA甲基化造成的。CG中的胞嘧啶大部分会被甲基化，被甲基化后的胞嘧啶自发地发生脱氨反应，转变为胸腺嘧啶(T)；如果T无法被有效地修复，就会发生DNA序列地改变，形成一个突变，而且这个突变在进化上是有意义的。尽管体内有很强的DNA修复机制，但是在长期的进化过程中，C还是会有一些缺失，从而影响进化。目前的研究发现，核小体会抑制C到T的突变。
（2）转座子表观遗传抑制失效引起DNA序列的改变：
表观遗传修饰导致大部分转座子转录不活跃，以防转座子影响遗传物质的改变。但是，有时表观遗传抑制失效，就会导致转座子变得活跃，插入到DNA中，从而改变DNA序列。转座子通过转出和插入的方式，改变生物基因组序列以及基因结构，为生物进化提供变异来源。
（3）核小体与染色质结构可能影响DNA复制和修复过程中的准确度，引起由于表观遗传偏好的DNA序列改变。
（4）异染色质和染色质高级结构会妨碍DNA的损伤修复，从而积累更多的突变。

表观遗传学的简介

中文名称：表观遗传学
英文名称： epigenetics
学科分类：遗传学
别名：实验胚胎学、拟遗传学、表遗传学、外遗传学以及后遗传学
表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所 致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而表观遗传学 则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变 化等；表观基因组学(epigenomics) 则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。

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