表觀遺傳學(xué)是研究表觀遺傳變異的遺傳學(xué)分支學(xué)科,即在基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下,基因表達(dá)了可遺傳的變化。表觀遺傳的現(xiàn)象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因組印記(genomic imprinting),母體效應(yīng)(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁顯性,休眠轉(zhuǎn)座子激活和RNA編輯(RNA editing)等。其中甲基化是基因組DNA的一種主要表觀遺傳修飾形式。CpG島是DNA 甲基化發(fā)生的主要位點(diǎn)。體內(nèi)甲基化狀態(tài)有三種:持續(xù)的低甲基化狀態(tài),如持家基因;誘導(dǎo)的去甲基化狀態(tài),如發(fā)育階段中的一些基因;高度甲基化狀態(tài),如女性的一條縊縮的X 染色體。DNA 甲基化主要是通過(guò)DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶家族(DNAmethyltransferase,Dnmt ) 來(lái)催化。DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶分兩種:一種是維持甲基化酶,Dnmtl;另一種是重新甲基化酶如Dnmt3a 和Dnmt3b,它們使去甲基化的CpG位點(diǎn)重新甲基化。在細(xì)胞分化的過(guò)程中,基因的甲基化狀態(tài)將遺傳給后代細(xì)胞。但在哺乳動(dòng)物的生殖細(xì)胞發(fā)育時(shí)期和植入前胚胎期,其基因組范圍內(nèi)的甲基化模式通過(guò)大規(guī)模的去甲基化和接下來(lái)的再甲基化過(guò)程發(fā)生重編程,從而產(chǎn)生具有發(fā)育潛能的細(xì)胞。 |