表觀遺傳是什么意思有什么特點(diǎn)
表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變，那么你對(duì)表觀遺傳了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是表觀遺傳的內(nèi)容，希望大家喜歡!
表觀遺傳的概述
DNA甲基化是指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下，在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位以共價(jià)鍵結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán)。正常情況下，人類基因組中的“垃圾”序列的CpG二核苷酸相對(duì)稀少，并且總是處于甲基化狀態(tài);與之相反，人類基因組中大小為100-1000 bp左右且富含CpG二核苷酸的CpG島則總是處于未甲基化狀態(tài)，并且與56%的人類基因組編碼基因相關(guān)。人類基因組序列草圖分析結(jié)果表明，人類基因組CpG島約為28890個(gè)，大部分染色體每1 Mb就有5-15個(gè)CpG島，平均值為每Mb含10.5個(gè)CpG島，CpG島的數(shù)目與基因密度有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于DNA甲基化與人類發(fā)育和腫瘤疾病的密切關(guān)系，特別是CpG島甲基化所致抑癌基因轉(zhuǎn)錄失活問題，DNA甲基化已經(jīng)成為表觀遺傳學(xué)和表觀基因組學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。
表觀遺傳的特點(diǎn)
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和重組DNA技術(shù)、PCR技術(shù)的產(chǎn)生促進(jìn)了分子遺傳學(xué)的發(fā)展。幾十年來，人們一直認(rèn)為基因決定著生命過程中所需要的各種蛋白質(zhì)，決定著生命體的表型。但隨著研究的不斷深入，科研人員也發(fā)現(xiàn)一些無法解釋的現(xiàn)象：馬、驢正反交的后代差別較大;同卵雙生的兩人具有完全相同的基因組，在同樣的環(huán)境中長(zhǎng)大后，他們?cè)谛愿?、健康等方面卻會(huì)有較大的差異。這些現(xiàn)象并不符合經(jīng)典遺傳學(xué)理論預(yù)期的結(jié)果，提示在某些情況下，基因的堿基序列不發(fā)生改變，但生物體的一些表型卻可以發(fā)生了變化。此外，研究還發(fā)現(xiàn)有些特征只是由一個(gè)親本的基因來決定，而源自另一親本的基因卻保持“沉默”。人們對(duì)于這樣一些現(xiàn)象都無法用經(jīng)典的遺傳學(xué)理論去闡明。
遺傳學(xué)中的一個(gè)前沿領(lǐng)域：表觀遺傳學(xué)(Epigenetics)，為人們提供了解答這類問題的新思路。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。表觀遺傳變異(epigenetic variation)是指，在基因的DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因功能發(fā)生了可遺傳的變化，并最終導(dǎo)致了表型的變化。它并不符合孟德爾遺傳規(guī)律的核內(nèi)遺傳。由此我們可以認(rèn)為，基因組含有兩類遺傳信息，一類是傳統(tǒng)意義上的遺傳信息，即DNA 序列所提供的遺傳信息;另一類是表觀遺傳學(xué)信息，它提供了何時(shí)、何地、以何種方式去應(yīng)用遺傳信息的指令。
表觀遺傳的影響
母性影響是受核基因的控制，核基因產(chǎn)物在雌配子中積累，使后代的性狀表現(xiàn)為母親的性狀，就是母性影響，如錐實(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由核基因控制的。
母系遺傳是位于細(xì)胞質(zhì)中的基因引起的。雄配子沒有細(xì)胞質(zhì)，只有雌配子有，雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的后代，細(xì)胞質(zhì)都是來自于母體親本，因此細(xì)胞質(zhì)基因(如線粒體和葉綠體基因，都是存在于母體親本的)所控制的性狀總是來自于他的母親，這就叫母系遺傳。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)飲食習(xí)慣與生活習(xí)慣，對(duì)基因影響極大;而且改變的部份在未來生育時(shí)，更有機(jī)會(huì)遺傳到下一代，甚至于祖宗八代的飲食和生活習(xí)慣，也有可能影響后代的基因，其中例子如東方傳統(tǒng)食物大豆含有甲基成份，也會(huì)因表觀遺傳下讓成份遺傳到下一代而導(dǎo)致癡肥的現(xiàn)象。
表觀遺傳學(xué)
新興學(xué)科
表觀遺傳學(xué)(Epigenetic) ，遺傳學(xué)對(duì)一般人來說也不算陌生，表觀遺傳學(xué)又是什麼呢?原來，在基因組中除了DNA和RNA序列之外，還有其他調(diào)控基因信息的方法，這些方法并不會(huì)改變基因的序列，而是通過修飾基因、控制基因、蛋白質(zhì)的功能和特性等;更能通過細(xì)胞周期及增值周期去影響基因變化的新興學(xué)科。
Epigenetics 這一名詞的中文譯法有多種，常見有譯成“表觀遺傳學(xué)”、“表現(xiàn)遺傳學(xué)”、“后生遺傳學(xué)”、“外因遺傳學(xué)”、“表遺傳學(xué)”、“外區(qū)遺傳學(xué)”等等，還沒有統(tǒng)一的中文名稱。早在1942 年的時(shí)候，C.H.Waddington 就首次提出了Epigenetics 一詞，并指出表觀遺傳與遺傳是相對(duì)的，主要研究基因型和表型的關(guān)系。幾十年后，霍利迪(R. Holiday)針對(duì)Epigenetics 提出了更新的系統(tǒng)性論斷，也就是人們比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，即表觀遺傳學(xué)研究沒有DNA 序列變化的、可遺傳的基因表達(dá)改變”。
學(xué)科現(xiàn)象
表觀遺傳學(xué)的現(xiàn)象很多，已知的有DNA甲基化，基因組印記(genomic impriting)和RNA編輯(RNA editing)、基因沉默、核仁顯性和休眠轉(zhuǎn)座子激活等。
學(xué)科表達(dá)
表觀遺傳改變從以下3個(gè)層面上調(diào)控基因的表達(dá)，DNA修飾：DNA共價(jià)結(jié)合一個(gè)修飾基團(tuán)，使具有相同序列的等位基因處于不同的修飾狀態(tài);蛋白修飾：通過對(duì)特殊蛋白修飾或改變蛋白的構(gòu)象實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控;非編碼RNA的調(diào)控：RNA可通過某些機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控以及對(duì)基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控，如RNA干擾(RNA interference,RNAI)。
研究方向
表觀遺傳學(xué)研究包括染色質(zhì)重塑、DNA甲基化、X染色體失活，非編碼RNA調(diào)控4個(gè)方面，任何一方面的異常都將影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)，導(dǎo)致復(fù)雜綜合征、多因素疾病以及癌癥。和DNA的改變所不同的是，許多表觀遺傳的改變是可逆的，這就為疾病的治療提供了樂觀的前景。從研究來看，X 染色體劑量補(bǔ)償、DNA 甲基化、組蛋白密碼、基因組印記、表觀基因組學(xué)和人類表觀基因組計(jì)劃等問題都是表觀遺傳學(xué)研究的內(nèi)容。
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