表观遗传课件

化学修饰
甲基化/乙酰化 甲基化和乙酰化发生在不同的区域(不同细胞类型有不
同的转录组从而表现不同的细胞功能)：
（1）转录因子 （2）核心组蛋白 （3）启动子(基因序列中用于转录因子结合的区域)
化学修饰受外界因素影响
组蛋白共价修饰
染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白以及少量RNA构 成
关信息存在于基因组的表观遗传修饰状态中
表观遗传学意义
调控基因表达 维持基因组和染色质结构的稳定性 维持正常的修饰和组蛋白修饰都是基因活性调节的中间参与 者，功能性非编码RNA直接诱导单个基因甚至整条染 色体的活性改变(如X染色体失活现象)
另一种说法是：表观遗传学是RNA引导的DNA甲基 化和组蛋白修饰共同参与的一个复杂过程
表观遗传学现象
生殖细胞的表观遗传修饰：基因组印记 两个亲本等位基因的差异性甲基化导致遗传自双亲的
长链非编码RNA(lncRNA)在基因簇甚至整个染色体水 平发挥顺式调节作用；在DNA复制叉处生成转录本， IncRNA与转录本结合并招募美复合体诱导该位点发 生表观遗传学修饰
短链非编码RNA(miRNA)在基因组水平对基因表达进 行调控，介导mRNA的降解(沉默)、诱导染色质发生 结构改变。有活性的miRNA位于染色体着丝粒附近，
平与功能发生改变，并产生可遗传的表型
主要特点
可遗传性
细胞分裂 跨代遗传
可逆性
动态的可塑性 受环境影响
DNA序列不变性
不依赖于DNA序列的遗传现象
研究内容
基因选择性转录表达的调控 基因转录后的调控 表观遗传修饰能从多个水平调控基因表达：
DNA甲基化 组蛋白共价修饰 非编码性RNA 染色质重塑
组蛋白是染色质的基本结构蛋白(构成核小体) 组蛋白N末端可以发生多种共价修饰：
甲基化 磷酸化 乙酰化
高乙酰化与染色质松散及基因转录激活有关 低乙酰化与基因沉默或抑制有关
非编码RNA
功能性非编码RNA通过某些机制实现对基因转录以及 转录后的调控，如RNA干扰
按大小分：长链非编码RNA/短链非编码RNA
表观遗传学
概述
遗传学 表观遗传学 表观基因组学
概述
生物的复杂性：
组织分化 同卵双生
中心法则：复制→转录→翻译(DNA→RNA→蛋白)
RNA水平有转录调控(可变剪接及表观遗传学) 蛋白水平有翻译调控 DNA水平有变异位点
表观遗传学
1942年由Waddington提出 中心法则从基因组向转录组传递遗传信息的调控方法 基因的DNA序列不发生改变的情况下，基因的表达水
等位基因间表达行为存在差异：一个沉默；另一个保 持单等位基因活性 印记中心：成簇排列并且富含CpG岛的基因表达调控 元件，在父源和母源染色体上，存在甲基化差异，又 称差异甲基化区域，从而调控邻近基因的表达 印记基因：呈簇排列；可逆转；表达抑制
表观遗传学现象
细胞基因表达的重编程：组织分化 相同的基因组-不同的表观基因组-不同细胞功能形态 表观基因组：维持组织细胞特异性基因表达模式的相