表觀遺傳是什么意思有什么特點
表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變，那么你對表觀遺傳了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關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'碳位以共價鍵結合一個甲基基團。正常情況下，人類基因組中的“垃圾”序列的CpG二核苷酸相對稀少，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。人類基因組序列草圖分析結果表明，人類基因組CpG島約為28890個，大部分染色體每1 Mb就有5-15個CpG島，平均值為每Mb含10.5個CpG島，CpG島的數(shù)目與基因密度有良好的對應關系。由于DNA甲基化與人類發(fā)育和腫瘤疾病的密切關系，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)成為表觀遺傳學和表觀基因組學的重要研究內(nèi)容。
表觀遺傳的特點
DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)和重組DNA技術、PCR技術的產(chǎn)生促進了分子遺傳學的發(fā)展。幾十年來，人們一直認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)境中長大后，他們在性格、健康等方面卻會有較大的差異。這些現(xiàn)象并不符合經(jīng)典遺傳學理論預期的結果，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”。人們對于這樣一些現(xiàn)象都無法用經(jīng)典的遺傳學理論去闡明。
遺傳學中的一個前沿領域：表觀遺傳學(Epigenetics)，為人們提供了解答這類問題的新思路。表觀遺傳學是研究表觀遺傳變異的遺傳學分支學科。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信息，它提供了何時、何地、以何種方式去應用遺傳信息的指令。
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，如錐實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由核基因控制的。
母系遺傳是位于細胞質(zhì)中的基因引起的。雄配子沒有細胞質(zhì)，只有雌配子有，雌雄配子結合產(chǎn)生的后代，細胞質(zhì)都是來自于母體親本，因此細胞質(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)飲食習慣與生活習慣，對基因影響極大;而且改變的部份在未來生育時，更有機會遺傳到下一代，甚至于祖宗八代的飲食和生活習慣，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，也會因表觀遺傳下讓成份遺傳到下一代而導致癡肥的現(xiàn)象。
表觀遺傳學
新興學科
表觀遺傳學(Epigenetic) ，遺傳學對一般人來說也不算陌生，表觀遺傳學又是什麼呢?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;更能通過細胞周期及增值周期去影響基因變化的新興學科。
Epigenetics 這一名詞的中文譯法有多種，常見有譯成“表觀遺傳學”、“表現(xiàn)遺傳學”、“后生遺傳學”、“外因遺傳學”、“表遺傳學”、“外區(qū)遺傳學”等等，還沒有統(tǒng)一的中文名稱。早在1942 年的時候，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的，主要研究基因型和表型的關系。幾十年后，霍利迪(R. Holiday)針對Epigenetics 提出了更新的系統(tǒng)性論斷，也就是人們比較統(tǒng)一的認識，即表觀遺傳學研究沒有DNA 序列變化的、可遺傳的基因表達改變”。
學科現(xiàn)象
表觀遺傳學的現(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。
學科表達
表觀遺傳改變從以下3個層面上調(diào)控基因的表達，DNA修飾：DNA共價結合一個修飾基團，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：通過對特殊蛋白修飾或改變蛋白的構象實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控;非編碼RNA的調(diào)控：RNA可通過某些機制實現(xiàn)對基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控以及對基因轉(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個方面，任何一方面的異常都將影響染色質(zhì)結構和基因表達，導致復雜綜合征、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 染色體劑量補償、DNA 甲基化、組蛋白密碼、基因組印記、表觀基因組學和人類表觀基因組計劃等問題都是表觀遺傳學研究的內(nèi)容。
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