rna干扰和表观遗传

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1、表观遗传现象包括DNA甲基化、RNA干扰、组蛋白修饰等。与经典遗传学以研究基因序列影响生物学功能为核心相比，表观遗传学主要研究这些“表观遗传现象”的建立和维持的机制。表观遗传学补充了“中心法则”忽略的两个问题，即哪些因素决定了基因的正常转录和翻译以及核酸并不是存储遗传信息的唯一载体。决定表观遗传学过程的主要因素为DNA修饰、组蛋白修饰以及非编码RNA调控，这三个因素的相互关系以及它们如何共同来调节染色质结构还有待进一步的研究。在生命的历史中短链RNA可能充当着保护基因组稳定性的角色，且RNA对DNA甲基化和组蛋白修饰有指导作用，表明RNA

2、可能和表观遗传改变的根本诱因相关，但真正的诱因目前还不清楚。对表观遗传中各种因子的突变导致的疾病的研究将有助我们了解表观遗传机制，进而指导疾病的治疗和新药的研制。 肝细胞癌是原发性肝癌的主要类型,  也是恶性程度最高的肿瘤之一.  目前人们对肝癌的发病机制并不十分清楚.  研究表明,  由遗传学和表观遗传学改变引起的原癌基因的活化和抑癌基因的灭活而引起细胞恶性改变是肿瘤发生的核心生物学过程.  过去人们普遍认为遗传学上的基因突变是肿瘤发病机制中的关键事件,  尤其是抑癌基因的体细胞突变与肿瘤的发生有着密切的关系.  但是,  近年来随着对

3、肿瘤认识的深入,  人们发现DNA  序列以外的调控机制(即表观遗传学)异常在肿瘤的发生、发展过程中也起到非常重要的作用.  表观遗传学机制包括：DNA甲基化修饰,  组蛋白修饰,  非编码RNAs(包括microRNA),  染色质重塑等.  其中,DNA甲基化和  microRNA  与肝癌发生的关系是得到最为深入研究的表观遗传学机制.  本文将结合本课题组的研究重点,  综述DNA甲基化和microRNA在肝癌研究中的进展. 表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其它可遗传

4、物质发生的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。表观遗传改变从以下3个层面上调控基因的表达，DNA修饰：DNA共价结合一个修饰基团，使具有相同序列的等位基因处于不同的修饰状态；蛋白修饰：通过对特殊蛋白修饰或改变蛋白的构象实现对基因表达的调控；非编码RNA的调控：RNA可通过某些机制实现对基因转录的调控以及对基因转录后的调控，如RNA干扰(RNAinterference,RNAi)。表观遗传学研究包括染色质重塑、DNA甲基化、X染色体失活，非编码RNA调控4个方面，任何一方面的异常都将影响染

5、色质结构和基因表达，导致复杂综合征、多因素疾病以及癌症。和DNA的改变所不同的是，许多表观遗传的改变是可逆的，这就为疾病的治疗提供了乐观的前景。本文对表观遗传四个方面的研究进展以及表观遗传疾病的发病机制进行分析和总结。非编码RNA在表观遗传学中的作用  功能性非编码RNA在基因表达中发挥重要的作用，按照它们的大小可分为长链非编码RNA和短链非编码RNA。长链非编码RNA在基因簇以至于整个染色体水平发挥顺式调节作用。在果蝇中调节“剂量补偿”的是roXRNA，该RNA还具有反式调节的作用，它和其它的蛋白共同构成MSL复合物，在雄性果蝇中调节X

6、染色体活性。在哺乳动物中XistRNA调节X染色体的失活，其具有特殊的模体可和一些蛋白共同作用实现X染色体的失活。TsixRNA是XistRNA的反义RNA，对Tsix起负调节作用，在X染色体随机失活中决定究竟哪条链失活。airRNA调节一个基因簇的表达，该基因簇含有3个调节生长的基因[38]。长链RNA常在基因组中建立单等位基因表达模式，在核糖核蛋白复合物中充当催化中心，对染色质结构的改变发挥着重要的作用。  短链RNA在基因组水平对基因表达进行调控，其可介导mRNA的降解，诱导染色质结构的改变，决定着细胞的分化命运，还对外源的核酸序列

7、有降解作用以保护本身的基因组。常见的短链RNA为小干涉RNA(shortinterferingRNA,siRNA)和微小RNA(microRNA,miRNA)，前者是RNA干扰的主要执行者，后者也参与RNA干扰但有自己独立的作用机制。