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1、安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2010,38(2):588-591责任编辑常俊香责任校对况玲玲表观遗传学的研究和发展余丽(保山学院生化系,云南保山678000)摘要介绍了表观遗传学的形成和发展情况。关键词表观遗传学;DNA甲基化;染色质重塑;基因组印记;转基因沉默中图分类号S330文献标识码A文章编号0517-6611(2010)02-00588-04StudyandDevelopmentofEpigeneticsYULi(DepartmentofBio-chemistry,BaoshanCollege,Baoshan,Yu
2、nnan678000)AbstractTheformationanddevelopmentsituationofepigeneticswasbrieflyintroduced.KeywordsEpigenetics;DNAmethylation;Chromatinremodeling;Genomicimprinting;Transgenesilencing遗传学告诉我们,基因结构的改变会引起生物体表现型合经典遗传学理论预期的情况。(phenotype)的改变,而这种改变可以从上代传到下代。然目前认为,这些更高层次的基因组信息主要包括非编码而,近年来的研究
3、表明,现代生物(包括人类在内)从祖先基RNA(non-codingRNA)、DNA甲基化(DNAmethylation)和组因组中所获得的生长、发育和进化信息并不仅仅是基因序蛋白修饰、染色体重塑(chromatinremodeling)等表观遗传学列。在基因的DNA序列不发生变化的条件下,基因表达发信息(epigenetieinformation)。生的改变也是可以遗传的,导致可遗传的表现型变化,这种早在1939年,Waddington就提出了epigenetics一词,并表现型变化因没有直接涉及基因的序列信息,而是“表观”的指出表观遗传与遗传是相对的,
4、主要研究基因型和表型的关[1](apparent),因此被称为表观遗传变异(epigeneticvariation),系。1975年,Holliday针对epigenetics提出了更新的系统[2]又叫表观遗传修饰(epigeneticmodification)。于是,遗传学的性论断,他认为,表观遗传学不仅在发育过程,而且也在成研究又开辟了一个新的领域———表观遗传学(epigeneties)。体阶段研究可遗传的基因表达改变,这些改变不涉及DNA表观遗传学指研究不涉及遗传物质核苷酸序列的改变,序列改变,可以通过有丝分裂和减数分裂在细胞和个体世代但可以通过
5、有丝分裂和减数分裂实现代间传递(遗传)的生间传递,是非DNA序列差异的核遗传。[1][1]物现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传变异,因此,可以认为基因组含有2类遗传信息:一类是传而目前认识到的表观遗传变异主要包括DNA甲基化(DNA统意义上的遗传信息,即DNA序列所提供的遗传信息,提供methylation)、小RNA(miRNA,siRNA)和染色质重塑(chro-生命必需的模板(遗传编码信息);另一类是表观遗传学信matinremodeling)等。息,它决定了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的1表观遗传学的形成和发展指令。经典遗传学认为
6、,基因既是一个结构单位,又是一个功表观遗传学是近年来生命科学的重大发现和研究热点能单位。基因结构的改变必将引起生物体表现型的改变。之一,目前,该学科已进入主流生物学,推动了遗传学的新发几十年来,人们一直认为基因决定着生命过程中所需要展,并成为一个独立的分支学科。它的发现改变了人们对基的各种蛋白质和生命体的表型,即中心法则认为的遗传信息因组的单一认识,即基因组序列不仅包含遗传信息,而且其为DNA※RNA※蛋白质(表型)的单向控制流。1970年逆修饰也可以记载遗传信息。转录酶的发现,完善了中心法则(信息能反向流动,即由因此,可将表观遗传学(epigeneti
7、cs)定义为:在基因的RNA※DNA)。双向信息流的发现,使生物从低级到高级、DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生可遗传的遗从简单到复杂、从单一到丰富,形成了丰富多彩的生命世界。传信息变化,并最终导致可遗传的表型变化。表观遗传有3DNA※RNA※蛋白质的遗传信息流,是生物繁衍后代保持个特点:①可遗传性,可通过有丝分裂或减数分裂在细胞或物种稳定的转录信息流,而蛋白质※RNA※DNA及由蛋白个体世代间遗传;②可逆性的基因表达调节(基因活性或功质※DNA※RNA的信息流,是促使生物不断适应环境,不断能改变);③没有DNA序列的变化或不能用DNA序列变化
8、进化的必不可少的重要信息流。来解释。近几年来,随着研究的不断深入,科研人员发现了
