《遺傳學(xué)：第十一章 表觀遺傳》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遺傳學(xué)：第十一章 表觀遺傳（20頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、表觀遺傳學(xué)：后基因組時(shí)代的領(lǐng)舞者。表觀遺傳學(xué)：后基因組時(shí)代的領(lǐng)舞者。 DNA雙螺旋的解碼者、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者雙螺旋的解碼者、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Watson說：說：“你可以繼承你可以繼承DNA序列之外的一些東西。這正是現(xiàn)在遺傳序列之外的一些東西。這正是現(xiàn)在遺傳學(xué)中讓我們激動(dòng)的地方。學(xué)中讓我們激動(dòng)的地方?！钡谑徽?表觀遺傳學(xué) 表觀遺傳學(xué)表觀遺傳學(xué) ( epigenetics ) 是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表 達(dá)了可遺傳的變化的一門遺傳學(xué)分支學(xué)科。達(dá)了可遺傳的變化的一門遺傳學(xué)分支學(xué)科?；虮磉_(dá)模式基因表達(dá)模式相同基因型相同基因型不同的表

2、現(xiàn)型不同的表現(xiàn)型表觀遺傳學(xué)的特點(diǎn)：表觀遺傳學(xué)的特點(diǎn)：可遺傳的，即這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分可遺傳的，即這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂，能在細(xì)胞或個(gè)體世代間遺傳裂，能在細(xì)胞或個(gè)體世代間遺傳可逆性的基因表達(dá)調(diào)節(jié)可逆性的基因表達(dá)調(diào)節(jié)沒有沒有DNA序列的改變或不能用序列的改變或不能用DNA變化來解釋變化來解釋遺傳與表觀遺傳遺傳與表觀遺傳DNA與染色質(zhì)表觀遺傳修飾從多個(gè)水平上調(diào)控基因的表達(dá)：表觀遺傳修飾從多個(gè)水平上調(diào)控基因的表達(dá)：1 1、DNA水平：水平：DNA甲基化甲基化2 2、蛋白質(zhì)水平：組蛋白修飾、蛋白質(zhì)水平：組蛋白修飾3 3、染色質(zhì)水平：染色質(zhì)重塑、染色質(zhì)水平：染色質(zhì)重塑4 4、RNA水平：水

3、平：miRNA、RNA干擾干擾1 1、DNADNA甲基化（甲基化（DNA methylation）DNA甲基化是目前研究得最清楚、也是最重要的表觀遺甲基化是目前研究得最清楚、也是最重要的表觀遺傳修飾形式。通過甲基供體傳修飾形式。通過甲基供體S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸，并在，并在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase，DNMT）的的催化下，催化下，CpG二核苷酸中的胞嘧啶環(huán)上二核苷酸中的胞嘧啶環(huán)上5，位置的氫被活性位置的氫被活性甲基所取代，從而轉(zhuǎn)變成甲基所取代，從而轉(zhuǎn)變成5-甲基胞嘧啶（甲基胞嘧啶（5-mC）。）。胞嘧啶甲基化反應(yīng)胞嘧啶甲基化反應(yīng)CpGCpG島

4、：在結(jié)構(gòu)基因的島：在結(jié)構(gòu)基因的5 5，端調(diào)控區(qū)域，端調(diào)控區(qū)域，CpGCpG二連核苷常常以成簇二連核苷常常以成簇串聯(lián)形式排列，這種富含串聯(lián)形式排列，這種富含CpGCpG二連核苷的區(qū)域成為二連核苷的區(qū)域成為CpGCpG島。島。以基因型為以基因型為a/aa/a的母的母鼠及其孕育的基因型為鼠及其孕育的基因型為AVY/aAVY/a的仔鼠作實(shí)驗(yàn)對(duì)象。的仔鼠作實(shí)驗(yàn)對(duì)象。孕鼠分為兩組，試驗(yàn)組孕孕鼠分為兩組，試驗(yàn)組孕鼠除喂以標(biāo)準(zhǔn)飼料外，從鼠除喂以標(biāo)準(zhǔn)飼料外，從受孕前兩周起還增加富含受孕前兩周起還增加富含甲基的葉酸、乙酰膽堿等甲基的葉酸、乙酰膽堿等補(bǔ)充飼料，而對(duì)照組孕鼠補(bǔ)充飼料，而對(duì)照組孕鼠只喂飼標(biāo)準(zhǔn)飼料。只喂飼

5、標(biāo)準(zhǔn)飼料。 2 2、組蛋白修飾、組蛋白修飾組蛋白修飾種類組蛋白修飾種類乙酰化乙?；? - 一般與活化的染色質(zhì)構(gòu)型相關(guān)聯(lián)，乙酰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)生在化修飾大多發(fā)生在H3H3、H4H4的的LysLys殘基上。殘基上。甲基化甲基化發(fā)生在發(fā)生在H3H3、H4H4的的LysLys和和AspAsp殘基上，可以與基殘基上，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。于被修飾的位置和程度。磷酸化磷酸化 發(fā)生在發(fā)生在SerSer殘基，一般與基因活化相關(guān)。殘基，一般與基因活化相關(guān)。泛素化泛素化 一般是一般是C

6、 C端端LysLys修飾，啟動(dòng)基因表達(dá)。修飾，啟動(dòng)基因表達(dá)。SUMOSUMO（一種類泛素蛋白）化（一種類泛素蛋白）化 可穩(wěn)定異染色質(zhì)?？煞€(wěn)定異染色質(zhì)。3 3、染色質(zhì)重塑、染色質(zhì)重塑染色質(zhì)重塑（染色質(zhì)重塑（chromatin remodelingchromatin remodeling）是一個(gè)重要的表是一個(gè)重要的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。觀遺傳學(xué)機(jī)制。染色質(zhì)重塑是由染色質(zhì)重塑復(fù)合物介導(dǎo)的一系列以染色質(zhì)染色質(zhì)重塑是由染色質(zhì)重塑復(fù)合物介導(dǎo)的一系列以染色質(zhì)上上核小體變化核小體變化為基本特征的生物學(xué)過程。為基本特征的生物學(xué)過程。組蛋白尾巴的化學(xué)修飾（乙?；⒓谆傲姿峄龋┙M蛋白尾巴的化學(xué)修飾（乙?；⒓谆?/p>

7、磷酸化等）可以改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，從而影響鄰近基因的活性?？梢愿淖?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，從而影響鄰近基因的活性。ATPATP依賴的染色質(zhì)重塑機(jī)制依賴的染色質(zhì)重塑機(jī)制lRNARNA干擾干擾(RNAi(RNAi) )作用是生物體內(nèi)的一種通過雙鏈作用是生物體內(nèi)的一種通過雙鏈RNARNA分子分子在在mRNAmRNA水平上誘導(dǎo)特異性序列基因沉默的過程。水平上誘導(dǎo)特異性序列基因沉默的過程。l由于由于RNAiRNAi發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平，所以又稱為發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平，所以又稱為轉(zhuǎn)錄后基因沉轉(zhuǎn)錄后基因沉默默(post-transcriptional gene silencing, PTGS)(post-transcription

8、al gene silencing, PTGS)。lRNARNA干擾是一種重要而普遍的表觀遺傳現(xiàn)象。干擾是一種重要而普遍的表觀遺傳現(xiàn)象。RNARNA干擾干擾4 4、RNARNA調(diào)控調(diào)控5 5、其他表觀遺傳機(jī)制、其他表觀遺傳機(jī)制（1 1）遺傳印記）遺傳印記概念概念或稱或稱基因組印記基因組印記是指基因組在傳遞遺傳信息的過程中，通過基因組的化學(xué)修是指基因組在傳遞遺傳信息的過程中，通過基因組的化學(xué)修飾飾 (DNA(DNA的甲基化；組蛋白的甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素的甲基化；組蛋白的甲基化、乙?；?、磷酸化、泛素化等化等) )而使基因或而使基因或DNADNA片段被標(biāo)識(shí)的過程。片段被標(biāo)識(shí)的過程。特點(diǎn)特點(diǎn)基

9、因組印記依靠單親傳遞某種性狀的遺傳信息，被印記的基因基因組印記依靠單親傳遞某種性狀的遺傳信息，被印記的基因會(huì)隨著其來自父源或母源而表現(xiàn)不同，即會(huì)隨著其來自父源或母源而表現(xiàn)不同，即源自雙親的兩個(gè)等位源自雙親的兩個(gè)等位基因中一個(gè)不表達(dá)或表達(dá)很弱基因中一個(gè)不表達(dá)或表達(dá)很弱。不遵循孟德爾定律不遵循孟德爾定律，是一種典型的非孟德爾遺傳，正反交結(jié)果，是一種典型的非孟德爾遺傳，正反交結(jié)果不同。不同。（2） X染色體失活染色體失活X X染色體隨機(jī)失活是染色體隨機(jī)失活是X X失活中心失活中心（XICXIC）調(diào)控的。）調(diào)控的。XicXic是一個(gè)是一個(gè)順式作用位點(diǎn)，包含辨別順式作用位點(diǎn)，包含辨別X X染色體數(shù)目的信息染色體數(shù)目的信息和和XistXist基因基因，前者可保證僅有一條染色體有活性，后者缺失將導(dǎo)致前者可保證僅有一條染色體有活性，后者缺失將導(dǎo)致X X染染色體失活失敗。色體失活失敗。X染色體失活過程模式圖染色體失活過程模式圖