早期负性经历的表观遗传学研究进展

表观遗传学（epigenetics）是指不涉及DNA序列改变、可以通过有丝分裂和减数分裂进行遗传的基因表达变化的遗传学分支领域。目前研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白密码、染色质重塑和非编码RNA调控等方面。早期负性经历是指个体出生早年所经历的不良生活事件,还包括个体出生前所经历的负性生活事件。大量研究表明早期负性经历对个体成年后的行为会造成明显影响。本文将综述早期负性经历中表观遗传的各种机制。     

早期负性经历的表观遗传学研究进展

表观遗传学(epigenetics)是指不涉及DNA序列改变、可以通过有丝分裂和减数分裂进行遗传的基因表达变化的遗传学分支领域。目前研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白密码、染色质重塑和非编码RNA调控等方面。早期负性经历是指个体出生早年所经历的不良生活事件,还包括个体出生前所经历的负性生活事件。大量研究表明早期负性经历对个体成年后的行为会造成明显影响。本文将综述早期负性经历中表观遗传的各种机制。     

表观遗传学——理论·方法·研究进展(1)

现代生物（包括人类在内）从祖先基因组中所获得的生长、发育和进化信息并不仅仅是基因序列。在DNA序列不发生变化的条件下,基因表达发生的改变也可以是遗传的,导致表观遗传变异。表观遗传学就指研究不涉及遗传物质核苷酸序列的改变、但可以通过有丝分裂和减数分裂实现代间传递（遗传）的生物现象的遗传学分支领域、从根本上讲,表观遗传是环境因素和细胞内的遗传物质之间发生交互作用的结果,目前表观遗传学研究主要集中在甲基化、小RNA和染色质重塑等方面。副突变、亲代印记、性别相关性基因剂量补偿效应和转基因沉默等是典型的表观遗传现象,相关研究有利于揭示生长发育、杂种优势、作物抗逆和人类疾病等许多生命现象的本质。     

配子介导的哺乳动物获得性性状的跨代遗传

越来越多的证据表明,某些亲代的环境暴露,如化学物质接触、饮食习惯改变、精神刺激等均可以通过DNA序列之外的表观遗传途径"记忆"在配子中,并将亲代获得性性状传递给后代。近年来,有关配子介导的获得性性状跨代遗传的研究正在逐渐升温,使得过去曾被视为异端的"拉马克遗传"学说重新走上了科学舞台,并被认为是今后表观遗传学领域最具挑战、最有意义的研究方向之一。配子中的DNA甲基化、染色质改型及组蛋白修饰,以及非编码RNA均是潜在的表观遗传信息的携带者,深入研究这些表观遗传信息携带与传递规律,将为阐明配子介导的跨代遗传分子机制提供重要的理论依据。     

环境因素对DNA甲基化的影响

在哺乳动物中, DNA甲基化是指在DNA 甲基转移酶(DNA-methyl transferase, DNMT)的作用下, 以S-腺苷甲硫氨酸提供甲基供体, 将其甲基转移到脱氧胞嘧啶环第5位碳原子形成甲基化脱氧胞嘧啶的共价修饰。DNA甲基化改变组蛋白和DNA之间的相互作用, 使染色质构象发生改变从而影响基因的表达, 总体来说DNA甲基化水平与基因的表达呈负相关。越来越多的报道证实, 环境因素可以影响表观遗传修饰, 其并没有涉及遗传信息的改变, 所以在一定范围内可以解释表型变化。文章围绕环境因素(温度、营养供给、异常化学因子、早期环境刺激和辐射等)对DNA甲基化产生的影响进行综述, 这些影响包括亲代和子代DNA甲基化的改变及子代行为和表型变化等方面, 以期进一步阐释环境因素与基因互作的关系。     

哺乳动物早期胚胎发育中表观遗传信息的传递和重编程

高度特化的精子和卵子如何重编程形成全能性的受精卵?受精卵又是如何通过时空有序的分裂和分化形成各种细胞谱系,进而发育成一个完整的个体?这些问题是生殖生物学、发育生物学乃至整个生命科学领域基本和关键的科学问题。近年来,随着技术的进步和研究的深入,人们可以从全基因组水平以前所未有的广度、深度和精度窥探这一过程中重要的分子事件。研究发现, DNA的微环境染色质及其所携带的表观遗传信息在这些过程中发生了剧烈的重编程,以完成亲代到子代的转换。DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质开放程度以及染色质高级结构等表观遗传信息在配子发生和早期胚胎发育过程中经历了广泛的建立、擦除以及重建过程。同时,部分表观遗传信息可以从亲代传递到子代。该文总结了近年来在哺乳动物早期胚胎发育中表观遗传信息的传递和重编程方面取得的研究进展,同时阐述了表观遗传信息传递和重编程的潜在机制和生物学意义。     

表观遗传跨代继承表型研究进展

表观基因组在配子发生和早期胚胎发育中经历一个重编程过程。因此, 人们认为表观遗传信息不可能代间传递。表观遗传跨代继承表型的出现, 说明某些表观遗传标志可能逃脱了重编程。尽管该观点尚存争议, 但日益增多的实验证据表明表观遗传记忆确实存在于哺乳动物中。由于表观遗传修饰具有可逆性, 表观基因组易受各种环境因子(如化学物质、营养和行为等)的影响而改变。因此, 表观基因组提供了跨代传递环境影响的可能机制。文章介绍了表观遗传跨代继承表型的概念, 论述了表观遗传重编程和表观遗传信息跨代传递的分子机制, 列举了一些环境因子与表观遗传跨代继承性疾病。     

表观遗传修饰在糖脂代谢中的作用

表观遗传学是研究没有DNA序列变化的、可遗传的基因表达改变。表观遗传修饰可以参与多种生命过程,其在糖脂代谢中也发挥了重要的作用。生物体内的糖脂代谢关系密切,糖脂代谢紊乱会导致多种代谢性疾病的发生。文章主要从DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等方面综述了表观遗传修饰在糖脂代谢中的研究进展。     

表观遗传变异及其在作物改良中的应用

天然植物群体中存在着大量的遗传变异, 包括遗传物质改变和表观遗传变异, 它们是物种赖以生存和进化的源泉。表观遗传变异不涉及DNA序列的改变或者蛋白表达的变化, 但可以通过有丝分裂和(或)减数分裂实现世代间的稳定遗传。文章主要从表观遗传变异的重要来源--植物远缘杂交及多倍体化、环境中各种生物和非生物胁迫两方面, 总结了表观遗传在作物改良中的应用, 分析了它的局限性和存在的问题, 并且提出了相应的解决方法。     

逆境胁迫下植物DNA甲基化变异的研究进展

胁迫是指生物体持续地暴露在环境的刺激下,并且植物有能力建立保护和适应的机制.逆境胁迫抑制生物体的生长、发育和繁殖,它通常决定了物种的分布,更重要的是它对特定的种群提供了一种选择性进化动力.植物可以通过忍受、抗性和避免或最终逃避这三种不同的策略来应对胁迫.DNA甲基化作为一种表观遗传现象,是指在甲基化酶的作用下,不涉及基因的DNA序列改变,而使基因功能发生变化,以对外界的环境刺激作出应答反应.这种变化常常可以传递给后代,并形成表观遗传记忆,这对培育植物抗性新品种提供了可能.综述了植物响应逆境胁迫中的DNA甲基化修饰的研究进展,旨在深入了解DNA甲基化变化对植物抗逆性的影响.     

植物表观遗传学相关研究进展

表观遗传学是研究没有DNA序列变化,并且可以遗传的基因功能变化的学科。表观遗传在植物生长发育过程中起着极其重要的作用,现对其主要研究内容及相关进展进行综述。     

非编码RNA在哺乳动物中介导环境暴露信息的研究进展

研究表明,环境暴露(如饮食改变、精神压力、化学物接触等)会对机体的表型造成影响,导致多种疾病的发生.有意思的是,这种环境暴露导致的表型能通过不依赖DNA序列的方式传递到下一代.前期研究发现,获得性表观遗传在这个过程中发挥了重要的作用.非编码RNA作为一种种类繁多、功能灵活的新型表观修饰载体,不仅对环境暴露敏感响应,调控基因表达,还能通过生殖细胞将亲代的获得性表型传递到子代.本文对哺乳动物中可能介导环境暴露信息的非编码RNA及其变化进行了总结,并讨论了精子非编码RNA介导获得性表型的研究进展.     

表观遗传学的相关概念和研究进展

表观遗传学是研究没有DNA序列变化并且可以遗传的基因功能变化之学科,就其中的X染色体刑量补偿、DNA甲基化、组蛋白密码、基因组印记、表观基因组学和人类表观基因组计划等等方面的问题进行了综述。     

利用F-MSAP分析菜心表观遗传多样性

菜心杂交除了引起DNA序列变化,还可能引起不依赖于DNA序列的表观遗传变化,为揭示菜心表观遗传多样性形成机理,该文利用F-MSAP检测49份菜心的DNA甲基化水平和模式变化。结果表明：(1)F-MSAP检测效率较高,菜心DNA甲基化多态性较高,杂交可以提高DNA甲基化多态性。(2)菜心表观遗传多样性较低,均质化严重,大部分遗传变异来源于种内,自交增加自交系的表观遗传差异,杂交增加杂种的表观遗传差异。(3)49份菜心的DNA甲基化水平较高,以全甲基化模式为主,自交降低DNA甲基化水平,杂交通过DNA甲基化模式变化增加自交系杂种的DNA甲基化水平。(4)49份菜心分成五类,聚类分析和主成分分析结果基本一致,杂种倾向于按照母本亲缘关系分类。该研究利用F-MSAP检测菜心表观遗传多样性,提高了菜心的鉴定效率和准确性,为进一步开展杂交育种提供了理论基础和技术支持。     

昆虫滞育表观遗传调控的研究进展

滞育是昆虫躲避不良环境的一种策略,对延续昆虫种群具有重要意义.特别是昆虫的兼性滞育,能够受环境的周期性季节变化影响,表观遗传可能在其中扮演重要角色.表观遗传是不依赖DNA序列改变所产生的可遗传变异,包括DNA、RNA、蛋白质和染色质水平上的各种表观遗传调控过程,可能参与生物的发育可塑性.昆虫滞育表观遗传调控主要包括两个...     

表观遗传修饰与肿瘤

肿瘤的形成受遗传学修饰和表观遗传修饰的影响。长期以来人们一直认为基因突变参与肿瘤的形成,近年来越来越多的证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。表观遗传调控可以影响基因转录活性而不涉及DNA序列的改变。本文介绍了肿瘤发生发展过程中出现的表观遗传修饰异常,以及通过干预表观遗传修饰治疗肿瘤的应用前景。     

表观遗传学研究进展

表观遗传学是在基因组DNA序列不发生变化的条件下,基因表达发生的改变也是可以遗传的,导致可遗传的表现型变化。表观遗传学主要包括DNA甲基化作用、组蛋白修饰作用、染色质重塑、遗传印记、随机染色体(X)失活及RNA世界等。与表观遗传学相关的疾病主要有肿瘤、心血管病、精神病和自身免疫系统性病等。现就表观遗传学与疾病进行综述。     

表观遗传修饰在学习记忆中的研究进展

学习记忆是大脑的重要功能.记忆的形成涉及基因转录、新蛋白质合成和突触可塑性改变等一系列分子和细胞乃至神经环路的变化.近些年研究者逐渐发现各种表观遗传修饰,包括DNA甲基化、组蛋白修饰及RNA修饰在各种学习记忆类型、记忆阶段和突触可塑性中发挥了不同程度的作用.本文阐述了参与学习记忆的不同表观遗传调控因子,为进一步理解学习...     

2012年第6期《遗传》封面说明

表观遗传是指非DNA突变的可遗传表型。从分子水平上来说,表观遗传是因染色质的修饰或构象变化而引起的基因表达变化。SWI/SNF染色质重塑复合体即是表观遗传分子机制中的重要一员;SWI/SNF复合体依赖ATP水解的能量打开核小体结构,使转录因子可以接近DNA,从而有利于转录调节。SWI/SNF复合体核心组分INI1/hSNF5负责与多种转录调节蛋白结合。这些转录调节因子有些是重要的原癌蛋白,如c-myc、ALL1、核抗原2和GADD43等;也有重要     

脊椎动物父系基因组主动去甲基化研究进展

基因组表观遗传重组出现在细胞发育潜能发生变化的时期。早期植入前胚胎的表观遗传重新编程对于细胞分化和胚胎的生长发育是至关重要的,这涉及到表观遗传印记(尤其是DNA甲基化)的消除和重建过程。脊椎动物许多物种中,DNA复制起始前父系基因组通常要经历主动去甲基化,而母系基因组则可以保持甲基化的状态不变,直到在随后的卵裂过程中被动去甲基化。综述了脊椎动物父系基因组主动去甲基化的机制,这种去甲基化在脊椎动物各物种间的差异,以及影响这种主动去甲基化机制的因素。另外,研究外源基因表达的表观调控机制(尤其是表观遗传重编程的异常现象)有利于理解转基因克隆水产动物中普遍存在的授精成功率较低,基因整合率较低,以及胚胎发育异常等现象,有利于更好地应用转基因克隆技术。