Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Эпигенетический (значения) .

Эпигенетические механизмы

В биологии , эпигенетика является изучение наследуемых фенотипических изменений , которые не связаны изменения в последовательности ДНК . [1] греческий префикс эпи- ( ἐπι- «над, вне, вокруг») в эпигенетике подразумевает функцию, которые «сверху» или «в дополнении к» традиционной генетической основе для наследования. [2] Эпигенетика чаще всего включает изменения, которые влияют на активность и экспрессию генов , но этот термин также может использоваться для описания любых наследственных фенотипических изменений. Такое воздействие на клеточные ифизиологические фенотипические черты могут быть результатом внешних факторов или факторов окружающей среды либо быть частью нормального развития. Стандартное определение эпигенетики требует, чтобы эти изменения передавались по наследству [3] [4] в потомстве клеток или организмов.

Этот термин также относится к самим изменениям: функционально значимым изменениям генома, которые не связаны с изменением нуклеотидной последовательности . Примерами механизмов, вызывающих такие изменения, являются метилирование ДНК и модификация гистонов , каждый из которых изменяет способ экспрессии генов без изменения лежащей в основе последовательности ДНК . Экспрессия генов может контролироваться посредством действия белков-репрессоров, которые прикрепляются к сайленсирующим участкам ДНК. Эти эпигенетические изменения могут длиться через клеточные деления.на протяжении всей жизни клетки, а также может длиться несколько поколений, даже если они не связаны с изменениями в основной последовательности ДНК организма; [5] вместо этого негенетические факторы заставляют гены организма вести себя (или «выражать себя») по-разному. [6]

Одним из примеров эпигенетических изменений в биологии эукариот является процесс клеточной дифференциации . Во время морфогенеза , тотипотентными стволовые клетки становятся различные плюрипотентные клеточные линии этого эмбриона , которые в свою очередь становятся полностью дифференцированными клетками. Другими словами, в виде одной оплодотворенной яйцеклетки - The зиготы - продолжает разрыва , полученные в результате дочерние клетки превращаются в всех различных типов клеток в организме, в том числе нейроны , мышечные клетки , эпителий , эндотелий изкровеносные сосуды и т. д. путем активации одних генов при подавлении экспрессии других. [7]

Исторически некоторые явления, не обязательно передающиеся по наследству, также были описаны как эпигенетические. Например, термин «эпигенетический» использовался для описания любых модификаций хромосомных областей, особенно модификаций гистонов, независимо от того, являются ли эти изменения наследственными или связаны с фенотипом. Согласно консенсусному определению, теперь требуется, чтобы признак был наследуемым, чтобы его можно было считать эпигенетическим. [4]

Определения [ править ]

Термин « эпигенетика» в его современном использовании появился в 1990-х годах, но в течение нескольких лет использовался в несколько различных значениях. [8] Консенсусное определение концепции эпигенетического признака как «стабильно наследуемого фенотипа, возникающего в результате изменений в хромосоме без изменений в последовательности ДНК» было сформулировано на встрече в Колд-Спринг-Харбор в 2008 году [4], хотя альтернативные определения, которые включают ненаследственные черты все еще используются. [9]

Термин эпигенез имеет общее значение «дополнительный рост» и используется в английском языке с 17 века. [10]

Канализация Уоддингтона, 1940-е [ править ]

Исходя из общего значения и связанного с ним прилагательного « эпигенетика» , британский эмбриолог Ч. К. Уоддингтон ввел термин « эпигенетика» в 1942 г. как относящийся к эпигенезу , параллельно с «феногенетикой» Валентина Хеккера ( Phänogenetik ). [11] Эпигенез в контексте биологии того периода относится к дифференцировке клеток от их первоначального тотипотентного состояния во время эмбрионального развития . [12]

Когда Уоддингтон придумал этот термин, физическая природа генов и их роль в наследственности не были известны. Вместо этого он использовал это как концептуальную модель того, как генетические компоненты могут взаимодействовать с окружающей их средой, чтобы произвести фенотип ; он использовал фразу « эпигенетический ландшафт » как метафору биологического развития . Уоддингтон считал, что судьбы клеток были установлены во время развития в процессе, который он назвал канализацией, подобно тому, как шарик скатывается до самой низкой локальной отметки . [13]Уоддингтон предложил визуализировать возрастающую необратимость дифференциации типов клеток в виде гребней, поднимающихся между долинами, по которым перемещаются шарики (аналогичные клеткам). [14]

В последнее время представление Уоддингтона об эпигенетическом ландшафте было строго формализовано в контексте подхода системной динамики к изучению судьбы клеток. [15] [16] Предсказано, что определение клеточной судьбы демонстрирует определенную динамику, такую ​​как аттрактор-конвергенция (аттрактор может быть точкой равновесия, предельным циклом или странным аттрактором ) или колебательной. [16]

Современное [ править ]

Робин Холлидей определил в 1990 году эпигенетику как «изучение механизмов временного и пространственного контроля активности генов во время развития сложных организмов». [17] Таким образом, в самом широком смысле, эпигенетика может использоваться для описания чего угодно, кроме последовательности ДНК, которая влияет на развитие организма.

Более позднее использование этого слова в биологии следует более строгим определениям. Это, по определению Артура Риггса и его коллег, «изучение митотически и / или мейотически наследуемых изменений функции генов, которые нельзя объяснить изменениями в последовательности ДНК». [18]

Однако этот термин также использовался для описания процессов, наследственность которых не была продемонстрирована, таких как некоторые формы модификации гистонов; поэтому предпринимаются попытки переопределить «эпигенетику» в более широких терминах, чтобы избежать ограничений, связанных с требованием наследуемости . Например, Адриан Берд определил эпигенетику как «структурную адаптацию хромосомных областей с целью регистрации, передачи сигналов или сохранения измененных состояний активности». [5] Это определение будет включать в себя временные модификации, связанные с репарацией ДНК или фазами клеточного цикла, а также стабильные изменения, поддерживаемые в нескольких поколениях клеток, но исключая другие, такие как создание шаблонов мембранной архитектуры иприоны, если они не нарушают функцию хромосом. Однако такие переопределения не являются общепринятыми и до сих пор являются предметом обсуждения. [3] Проект NIH «Дорожная карта эпигеномики», продолжающийся с 2016 года, использует следующее определение: «Для целей этой программы эпигенетика относится как к наследственным изменениям активности и экспрессии генов (в потомстве клеток или людей), также стабильные, долгосрочные изменения транскрипционного потенциала клетки, которые не обязательно передаются по наследству ». [9] В 2008 году в Колд-Спринг-Харбор было принято согласованное определение эпигенетического признака, «стабильно наследуемого фенотипа, возникающего в результате изменений в хромосоме без изменений в последовательности ДНК».встреча. [4]

Сходство этого слова с «генетикой» породило множество параллельных употреблений. « Эпигеном » - это параллель со словом « геном », относящаяся к общему эпигенетическому состоянию клетки, а эпигеномика относится к глобальному анализу эпигенетических изменений по всему геному. [9] Фраза « генетический код » также была адаптирована - « эпигенетический код » использовался для описания набора эпигенетических особенностей, которые создают разные фенотипы в разных клетках из одной и той же базовой последовательности ДНК. В крайнем случае «эпигенетический код» может представлять общее состояние клетки,с положением каждой молекулы, учтенным на эпигеномной карте, схематическое изображение экспрессии гена, метилирования ДНК и статуса модификации гистонов в конкретной области генома. Чаще термин используется в отношении систематических усилий по измерению конкретных релевантных форм эпигенетической информации, такой как гистоновый код или паттерны метилирования ДНК . [ необходима цитата ]

Психология развития [ править ]

В некотором смысле, не имеющем отношения к его использованию в биологических дисциплинах, термин «эпигенетический» также использовался в психологии развития для описания психологического развития как результата непрерывного двунаправленного обмена между наследственностью и окружающей средой. [19] Интерактивные идеи развития обсуждались в различных формах и под разными названиями на протяжении 19 и 20 веков. Ранняя версия была предложена, в том числе основополагающих утверждений в эмбриологии , по Бэр и популяризировал Эрнста Геккеля . Радикальный эпигенетический взгляд (физиологический эпигенез) был разработан Полом Винтребертом . Другой вариант, вероятностный эпигенез, был представленГилберта Готтлиба в 2003 году. [20] Эта точка зрения охватывает все возможные факторы развития организма и то, как они влияют не только на организм и друг на друга, но и на то, как организм также влияет на собственное развитие. Точно так же давнее понятие «клетки, которые срабатывают вместе, соединяются вместе» происходит от теории Хебба , которая утверждает, что синаптогенез , процесс развития с большим эпигенетическим приоритетом, зависит от активности соответствующих синапсов в нейронной сети. Если опыт изменяет возбудимость нейронов, повышенная нервная активность связана с усилением деметилирования. [21]

Психолог развития Эрик Эриксон написал об эпигенетическом принципе в своей книге 1968 года ` ` Идентичность: молодость и кризис '' , охватывающей представление о том, что мы развиваемся через развертывание нашей личности на заранее определенных стадиях, и что наша среда и окружающая культура влияют на то, как мы продвигаемся через эти стадии . Это биологическое развертывание по отношению к нашим социокультурным условиям происходит на этапах психосоциального развития , где «прогресс на каждом этапе частично определяется нашим успехом или неуспехом на всех предыдущих этапах». [22] [23] [24]

Хотя эмпирические исследования дали противоречивые результаты, считается, что эпигенетические модификации являются биологическим механизмом трансгенеративной травмы . [25] [26] [27] [28] [29] [30]

Молекулярная основа [ править ]

Эпигенетические изменения изменяют активацию определенных генов, но не последовательность генетического кода ДНК. Микроструктура (не код) самой ДНК или связанных белков хроматина может быть изменена, вызывая активацию или молчание. Этот механизм позволяет дифференцированным клеткам многоклеточного организма экспрессировать только те гены, которые необходимы для их собственной деятельности. Эпигенетические изменения сохраняются при делении клеток. Большинство эпигенетических изменений происходит только в течение жизни одного индивидуального организма; однако эти эпигенетические изменения могут передаваться потомству организма посредством процесса, называемого трансгенерационным эпигенетическим наследованием.. Более того, если в сперматозоидной или яйцеклетке происходит инактивация гена, которая приводит к оплодотворению, эта эпигенетическая модификация также может быть передана следующему поколению. [31]

Специфические эпигенетические процессы включают парамутации , закладку , импринтинг , молчание генов , инактивацию Х-хромосомы , эффект положения , репрограммирование метилирования ДНК , трансвекцию , материнские эффекты , прогресс канцерогенеза , многие эффекты тератогенов , регуляцию модификаций гистонов и гетерохроматина , а также технические ограничения, влияющие на партеногенез и клонирование .

Повреждение ДНК [ править ]

Повреждение ДНК также может вызывать эпигенетические изменения. [32] [33] [34] Повреждения ДНК происходят очень часто, в среднем около 60 000 раз в день на каждую клетку человеческого тела (см. Повреждение ДНК (естественное) ). Эти повреждения в значительной степени восстанавливаются, но в месте репарации ДНК могут оставаться эпигенетические изменения. [35] В частности, двухцепочечный разрыв в ДНК может инициировать незапрограммированное подавление эпигенетических генов как за счет метилирования ДНК, так и за счет стимулирования типов молчания модификаций гистонов (ремоделирование хроматина - см. Следующий раздел). [36] Кроме того, фермент Parp1 (поли (АДФ) -рибоза полимераза)и его продукт поли (АДФ) -рибоза (PAR) накапливаются в местах повреждения ДНК как часть процесса репарации. [37] Это накопление, в свою очередь, направляет набор и активацию ремоделирующего хроматин белка ALC1, который может вызывать ремоделирование нуклеосом . [38] Было обнаружено, что ремоделирование нуклеосом вызывает, например, эпигенетическое подавление гена репарации ДНК MLH1. [18] [39] Химические вещества, повреждающие ДНК, такие как бензол , гидрохинон , стирол , четыреххлористый углерод и трихлорэтилен , вызывают значительное гипометилирование ДНК, в некоторых случаях за счет активации путей окислительного стресса. [40]

Известно, что пища изменяет эпигенетику крыс на разных диетах. [41] Некоторые пищевые компоненты эпигенетически повышают уровень ферментов репарации ДНК, таких как MGMT и MLH1 [42] и p53 . [43] [44] Другие пищевые компоненты, например изофлавоны сои, могут уменьшить повреждение ДНК . В одном исследовании маркеры окислительного стресса, такие как модифицированные нуклеотиды, которые могут возникнуть в результате повреждения ДНК, были уменьшены за счет трехнедельной диеты с добавлением сои. [45] Уменьшение окислительного повреждения ДНК также наблюдалось через 2 часа после употребления черники, богатой антоцианами ( Vaccinium myrtillius L.)экстракт жмыха . [46]

Методы, используемые для изучения эпигенетики [ править ]

В эпигенетических исследованиях используется широкий спектр молекулярно-биологических методов для дальнейшего понимания эпигенетических явлений, включая иммунопреципитацию хроматина (вместе с его крупномасштабными вариантами ChIP-on-chip и ChIP-Seq ), флуоресцентную гибридизацию in situ , чувствительные к метилированию рестрикционные ферменты , Идентификация ДНК-аденин-метилтрансферазы ( DamID ) и бисульфитное секвенирование . [47] Кроме того, использование методов биоинформатики играет важную роль в вычислительной эпигенетике . [47]

Механизмы [ править ]

Некоторые типы систем эпигенетического наследования могут играть роль в том, что стало известно как клеточная память [48], однако следует отметить, что не все из них повсеместно считаются примерами эпигенетики.

Ковалентные модификации [ править ]

Ковалентные модификации либо ДНК (например, метилирование цитозина и гидроксиметилирование), либо гистоновых белков (например, ацетилирование лизина, метилирование лизина и аргинина, фосфорилирование серина и треонина, а также убиквитинирование и сумоилирование лизина) играют центральную роль во многих типах эпигенетического наследования. Поэтому слово «эпигенетика» иногда используется как синоним этих процессов. Однако это может ввести в заблуждение. Ремоделирование хроматина не всегда передается по наследству, и не все эпигенетические наследования включают ремоделирование хроматина. [49] В 2019 году в научной литературе появилась еще одна модификация лизина, связывающая эпигенетические модификации с клеточным метаболизмом, то есть лактилирование [50]

ДНК связывается с гистоновыми белками с образованием хроматина.

Поскольку фенотип клетки или индивидуума зависит от того, какой из ее генов транскрибируется, наследуемые состояния транскрипции могут вызывать эпигенетические эффекты. Есть несколько уровней регуляции экспрессии генов . Один из способов регулирования генов - это ремоделирование хроматина. Хроматин - это комплекс ДНК и гистоновых белков, с которыми он связан. Если меняется способ, которым ДНК оборачивается вокруг гистонов, может измениться и экспрессия генов. Ремоделирование хроматина осуществляется посредством двух основных механизмов:

  1. Первый способ - посттрансляционная модификация аминокислот, составляющих гистоновые белки. Белки-гистоны состоят из длинных цепочек аминокислот. Если аминокислоты, которые находятся в цепи, изменены, форма гистона может измениться. ДНК не разматывается полностью во время репликации. Таким образом, возможно, что модифицированные гистоны могут быть перенесены в каждую новую копию ДНК. Оказавшись там, эти гистоны могут действовать как шаблоны, инициируя формирование окружающих новых гистонов новым способом. Изменяя форму окружающих их гистонов, эти модифицированные гистоны д. Гарантировать, что программа транскрипции, специфичная для клонов, сохраняется после деления клетки.
  2. Второй способ - добавление метильных групп к ДНК, в основном в сайтах CpG , для преобразования цитозина в 5-метилцитозин . 5-Метилцитозин действует так же, как обычный цитозин, спариваясь с гуанином в двухцепочечной ДНК. Однако, когда метилированные цитозины присутствуют в сайтах CpG в промоторных и энхансерных областях генов, гены часто репрессируются. [51] [52] Когда метилированные цитозины присутствуют в сайтах CpG в теле гена (в кодирующей области, исключая сайт начала транскрипции), экспрессия гена часто усиливается. Транскрипция гена обычно зависит отсвязывание фактора транскрипции с распознаваемой последовательностью (10 оснований или меньше) в промоторной области этого гена. Приблизительно 22% факторов транскрипции ингибируют связывание, когда последовательность узнавания содержит метилированный цитозин. Кроме того, присутствие метилированных цитозинов в промоторной области может привлекать белки метил-CpG-связывающего домена (MBD). Все MBD взаимодействуют с ремоделированием нуклеосом и комплексами гистондеацетилазы , что приводит к молчанию генов. Кроме того, еще одна ковалентной модификации с участием метилированного цитозина является его деметилированием с помощью TET ферментов . Сотни таких деметилирований происходят, например, во время обучения и памяти.формирование событий в нейронах .

Механизмы наследственности состояния гистонов изучены недостаточно; однако многое известно о механизме наследственности состояния метилирования ДНК во время деления и дифференцировки клеток. Наследственность состояния метилирования зависит от определенных ферментов (таких как DNMT1 ), которые имеют более высокое сродство к 5-метилцитозину, чем к цитозину. Если этот фермент достигает «полуметилированной» части ДНК (где 5-метилцитозин находится только в одной из двух цепей ДНК), фермент метилирует вторую половину.

Хотя модификации гистонов происходят по всей последовательности, неструктурированные N-концы гистонов (называемые хвостами гистонов) особенно сильно модифицированы. Эти модификации включают ацетилирование , метилирование , убиквитилирование , фосфорилирование , сумоилирование , рибозилирование и цитруллинирование. Ацетилирование - наиболее изученная из этих модификаций. Например, ацетилирование лизинов K14 и K9 хвоста гистона H3 ферментами гистонацетилтрансферазы (HAT) обычно связано с транскрипционной компетентностью. [ необходима цитата ]

Один из способов мышления состоит в том, что эта тенденция ацетилирования, связанная с «активной» транскрипцией, имеет биофизическую природу. Поскольку в норме на конце имеется положительно заряженный азот, лизин может связывать отрицательно заряженные фосфаты основной цепи ДНК. Событие ацетилирования преобразует положительно заряженную аминогруппу боковой цепи в нейтральную амидную связь. Это удаляет положительный заряд, тем самым освобождая ДНК от гистона. Когда это происходит, такие комплексы, как SWI / SNF и другие факторы транскрипции, могут связываться с ДНК и обеспечивать возможность транскрипции. Это «цис-модель» эпигенетической функции. Другими словами, изменения в гистоновых хвостах оказывают прямое влияние на саму ДНК. [53]

Другой моделью эпигенетической функции является «транс» модель. В этой модели изменения гистоновых хвостов косвенно воздействуют на ДНК. Например, ацетилирование лизина может создавать сайт связывания для ферментов, модифицирующих хроматин (а также для механизмов транскрипции). Этот ремоделер хроматина может затем вызвать изменения в состоянии хроматина. Действительно, бромодомен - белковый домен, который специфически связывает ацетил-лизин, - обнаружен во многих ферментах, которые помогают активировать транскрипцию, включая комплекс SWI / SNF . Возможно, что ацетилирование действует этим и предыдущим способом, помогая в активации транскрипции.

Идея о том, что модификации действуют как стыковочные модули для родственных факторов, также подтверждается метилированием гистонов . Метилирование лизина 9 гистона H3 долгое время было связано с конститутивно транскрипционно молчащим хроматином (конститутивным гетерохроматином ). Было установлено, что хромодомен (домен, который специфически связывает метил-лизин) в репрессивном транскрипционном белке HP1 рекрутирует HP1 в метилированные области K9. Одним из примеров, который, кажется, опровергает эту биофизическую модель метилирования, является то, что три-метилирование гистона H3 по лизину 4 сильно связано с (и требуется для полной) активации транскрипции. В этом случае триметилирование вносит фиксированный положительный заряд на хвост.

Было показано, что гистоновый лизинметилтрансфераза (KMT) ответственна за эту активность метилирования в структуре гистонов H3 и H4. Этот фермент использует каталитически активный сайт, называемый доменом SET (супрессор пестроты, усилитель зесте, Trithorax). Домен SET представляет собой последовательность из 130 аминокислот, участвующую в модуляции активности генов. Было продемонстрировано, что этот домен связывается с гистоновым хвостом и вызывает метилирование гистона. [54]

Различные модификации гистонов, вероятно, действуют по-разному; ацетилирование в одном положении, вероятно, будет действовать иначе, чем ацетилирование в другом положении. Кроме того, одновременно могут происходить несколько модификаций, и эти модификации могут работать вместе, чтобы изменить поведение нуклеосомы . Идея о том, что множественные динамические модификации регулируют транскрипцию гена систематическим и воспроизводимым образом, называется гистоновым кодом , хотя идея о том, что состояние гистонов может считываться линейно как цифровой носитель информации, была в значительной степени опровергнута. Одной из наиболее изученных систем, которые управляют сайленсингом на основе хроматина, является сайленсинг на основе белка SIR дрожжевых скрытых локусов типа спаривания HML и HMR.

Метилирование ДНК часто происходит в повторяющихся последовательностях и помогает подавить экспрессию и подвижность « мобильных элементов »: [55] Поскольку 5-метилцитозин может спонтанно дезаминироваться (заменяя азот кислородом) до тимидина , сайты CpG часто мутируются и становятся редкими. в геноме, за исключением островов CpG, где они остаются неметилированными. Таким образом, эпигенетические изменения этого типа могут способствовать увеличению частоты постоянных генетических мутаций. Известно, что паттерны метилирования ДНК устанавливаются и модифицируются в ответ на факторы окружающей среды за счет сложного взаимодействия по крайней мере трех независимых ДНК-метилтрансфераз., DNMT1, DNMT3A и DNMT3B, потеря любого из которых смертельна для мышей. [56] DNMT1 является наиболее распространенной метилтрансферазой в соматических клетках, [57] локализуется в фокусах репликации [58], имеет 10-40-кратное предпочтение для гемиметилированной ДНК и взаимодействует с ядерным антигеном пролиферирующих клеток (PCNA). [59]

Предпочтительно модифицируя гемиметилированную ДНК, DNMT1 переносит паттерны метилирования на вновь синтезированную цепь после репликации ДНК , и поэтому ее часто называют «поддерживающей» метилтрансферазой. [60] DNMT1 необходим для правильного эмбрионального развития, импринтинга и X-инактивации. [56] [61] Чтобы подчеркнуть отличие этого молекулярного механизма наследования от канонического механизма пар оснований Уотсона-Крика передачи генетической информации, был введен термин «эпигенетический шаблон». [62]Более того, в дополнение к поддержанию и передаче состояний метилированной ДНК, тот же принцип может работать в поддержании и передаче модификаций гистонов и даже цитоплазматических ( структурных ) наследственных состояний. [63]

Гистонами H3 и H4 также можно манипулировать посредством деметилирования с использованием гистонолизиндеметилазы (KDM). Этот недавно идентифицированный фермент имеет каталитически активный сайт, называемый доменом Jumonji (JmjC). Деметилирование происходит, когда JmjC использует несколько кофакторов для гидроксилирования метильной группы, тем самым удаляя ее. JmjC способен деметилировать моно-, ди- и три-метилированные субстраты. [64]

Хромосомные области могут принимать стабильные и наследуемые альтернативные состояния, приводящие к бистабильной экспрессии генов без изменений последовательности ДНК. Эпигенетический контроль часто связан с альтернативными ковалентными модификациями гистонов. [65] Предполагается, что стабильность и наследуемость состояний более крупных хромосомных областей включает положительную обратную связь, когда модифицированные нуклеосомы привлекают ферменты, которые аналогичным образом модифицируют близлежащие нуклеосомы. [66] Здесь находится упрощенная стохастическая модель для этого типа эпигенетики. [67] [68]

Было высказано предположение, что регуляция транскрипции на основе хроматина может быть опосредована действием малых РНК. Малые интерферирующие РНК могут модулировать экспрессию транскрипционных генов посредством эпигенетической модуляции промоторов- мишеней . [69]

Транскрипты РНК [ править ]

Иногда ген после включения транскрибирует продукт, который (прямо или косвенно) поддерживает активность этого гена. Например, Hnf4 и MyoD усиливают транскрипцию многих генов, специфичных для печени и специфичных для мышц, соответственно, включая их собственный, за счет активности факторов транскрипции белков, которые они кодируют. Передача сигналов РНК включает дифференциальное привлечение иерархии общих модифицирующих хроматин комплексов и ДНК-метилтрансфераз к конкретным локусам с помощью РНК во время дифференцировки и развития. [70] Другие эпигенетические изменения опосредованы производства различных сплайс форм из РНК, или за счет образования двухцепочечной РНК ( РНКи ). Потомки клетки, в которой был включен ген, унаследуют эту активность, даже если исходный стимул для активации гена больше не присутствует. Эти гены часто включаются или выключаются посредством передачи сигнала , хотя в некоторых системах, где важны синцитии или щелевые соединения , РНК может распространяться непосредственно в другие клетки или ядра путем диффузии . Большое количество РНК и белка вносится в зиготу матерью во время оогенеза или через клетки-медсестры , что приводит к материнскому эффекту.фенотипы. Меньшее количество РНК сперматозоидов передается от отца, но недавно появились доказательства того, что эта эпигенетическая информация может привести к видимым изменениям в нескольких поколениях потомства. [71]

МикроРНК [ править ]

МикроРНК (миРНК) являются членами некодирующих РНК , размер которых варьируется от 17 до 25 нуклеотидов. miRNA регулируют широкий спектр биологических функций у растений и животных. [72] На данный момент, в 2013 г., у человека было обнаружено около 2000 miRNA, и их можно найти в Интернете в базе данных miRNA. [73] Каждая miRNA, экспрессируемая в клетке, может нацеливаться на 100-200 матричных РНК (мРНК), которые она подавляет. [74] Большая часть подавления мРНК происходит, вызывая распад целевой мРНК, тогда как некоторое подавление происходит на уровне трансляции в белок. [75]

Похоже, что около 60% генов, кодирующих человеческий белок, регулируются miRNA. [76] Многие miRNA регулируются эпигенетически. Около 50% генов микроРНК связаны с CpG островков , [72] , которые могут быть подавлены с помощью эпигенетической метилирования. Транскрипция с метилированных CpG-островков сильно и наследственно репрессируется. [77] Другие miRNAs эпигенетически регулируются либо модификациями гистонов, либо комбинированными метилированием ДНК и модификациями гистонов. [72]

мРНК [ править ]

В 2011 году было показано , что метилирование в мРНК играет важную роль в человеческой энергии гомеостаза . Показано, что ген FTO, связанный с ожирением, способен деметилировать N6-метиладенозин в РНК. [78] [79]

мРНК [ править ]

мРНК представляют собой небольшие (50–250 нуклеотидов) высокоструктурированные некодирующие фрагменты РНК, обнаруженные у бактерий. Они контролируют экспрессию генов, включая гены вирулентности в патогенах, и рассматриваются как новые мишени в борьбе с устойчивыми к лекарствам бактериями. [80] Они играют важную роль во многих биологических процессах, связываясь с мРНК и белками-мишенями у прокариот. Их филогенетический анализ, например, посредством взаимодействий мРНК-мРНК-мишеней или свойств связывания белков , используется для создания всеобъемлющих баз данных. [81] Также строятся карты мРНК- генов на основе их мишеней в микробных геномах. [82]

Прионы [ править ]

Дополнительная информация: грибковые прионы

Прионы - это инфекционные формы белков . В общем, белки складываются в дискретные единицы, которые выполняют различные клеточные функции, но некоторые белки также способны формировать инфекционное конформационное состояние, известное как прион. Хотя прионы часто рассматриваются в контексте инфекционного заболевания , прионы более свободно определяются по их способности каталитически преобразовывать другие версии того же белка в нативном состоянии в инфекционное конформационное состояние. Именно в этом последнем смысле их можно рассматривать как эпигенетические агенты, способные вызывать фенотипические изменения без модификации генома. [83]

Некоторые считают, что прионы грибов являются эпигенетическими, поскольку инфекционный фенотип, вызываемый прионом, может передаваться по наследству без модификации генома. PSI + и URE3, обнаруженные у дрожжей в 1965 и 1971 годах, являются двумя наиболее изученными прионами этого типа. [84] [85] Прионы могут иметь фенотипический эффект за счет секвестрации белка в агрегатах, тем самым снижая активность этого белка. В клетках PSI + потеря белка Sup35 (который участвует в прекращении трансляции) заставляет рибосомы иметь более высокую скорость считывания стоп- кодонов , что приводит к подавлению бессмысленных мутаций в других генах. [86]Способность Sup35 образовывать прионы может быть консервативным признаком. Это могло бы дать адаптивное преимущество, давая клеткам возможность переключаться в состояние PSI + и выражать неактивные генетические особенности, которые обычно прекращаются мутациями стоп-кодона. [87] [88] [89] [90]

Структурное наследование [ править ]

Дополнительная информация: Структурное наследование

У инфузорий, таких как Tetrahymena и Paramecium , генетически идентичные клетки обнаруживают наследственные различия в строении рядов ресничек на их клеточной поверхности. Экспериментально измененные паттерны могут быть переданы дочерним клеткам. Кажется, что существующие структуры действуют как шаблоны для новых структур. Механизмы такого наследования неясны, но есть основания предполагать, что многоклеточные организмы также используют существующие клеточные структуры для сборки новых. [91] [92] [93]

Расположение нуклеосом [ править ]

В геномах эукариот много нуклеосом . Положение нуклеосом не является случайным и определяет доступность ДНК для регуляторных белков. Было показано, что промоторы, активные в разных тканях, имеют разные особенности позиционирования нуклеосом. [94] Это определяет различия в экспрессии генов и дифференцировке клеток. Было показано, что по крайней мере некоторые нуклеосомы сохраняются в сперматозоидах (где большая часть, но не все гистоны заменены протаминами ). Таким образом, расположение нуклеосом в некоторой степени наследуется. Недавние исследования выявили связь между позиционированием нуклеосом и другими эпигенетическими факторами, такими как метилирование ДНК и гидроксиметилирование. [95]

Геномная архитектура [ править ]

Трехмерная конфигурация генома (трехмерный геном) сложна, динамична и имеет решающее значение для регулирования геномной функции и ядерных процессов, таких как репликация ДНК, транскрипция и восстановление повреждений ДНК.

Функции и последствия [ править ]

Развитие [ править ]

Эпигенетику развития можно разделить на предопределенный и вероятностный эпигенез. Предопределенный эпигенез - это однонаправленное движение от структурного развития ДНК к функциональному созреванию белка. «Предопределенный» здесь означает, что разработка ведется по сценарию и предсказуема. С другой стороны, вероятностный эпигенез - это двунаправленное структурно-функциональное развитие с опытом и развитием внешних форм. [96]

Соматическое эпигенетическое наследование, в частности, посредством ковалентных модификаций ДНК и гистонов и репозиции нуклеосом , очень важно в развитии многоклеточных эукариотических организмов. [95] Последовательность генома статична (за некоторыми примечательными исключениями), но клетки дифференцируются на множество разных типов, которые выполняют разные функции и по-разному реагируют на окружающую среду и межклеточную передачу сигналов. Таким образом, по мере развития индивидов морфогены активируют или заглушают гены эпигенетически наследуемым образом, давая клеткам память. У млекопитающих большинство клеток терминально дифференцируются, и только стволовые клетки сохраняют способность дифференцироваться на несколько типов клеток («тотипотентность» и «мультипотентность»). ВУ млекопитающих некоторые стволовые клетки продолжают продуцировать вновь дифференцированные клетки на протяжении всей жизни, например, в нейрогенезе , но млекопитающие не способны реагировать на потерю некоторых тканей, например, неспособность регенерировать конечности, на которую способны некоторые другие животные. Эпигенетические модификации регулируют переход от нервных стволовых клеток к глиальным клеткам-предшественникам (например, дифференцировка в олигодендроциты регулируется деацетилированием и метилированием гистонов. [97] В отличие от животных, растительные клетки не дифференцируются окончательно, оставаясь тотипотентными со способностью давать подняться до нового индивидуального растения. Хотя растения действительно используют многие из тех же эпигенетических механизмов, что и животные, такие как ремоделирование хроматинабыла выдвинута гипотеза, что некоторые виды растительных клеток не используют или не требуют «клеточной памяти», сбрасывая паттерны экспрессии своих генов с использованием позиционной информации из окружающей среды и окружающих клеток для определения своей судьбы. [98]

Эпигенетические изменения могут происходить в ответ на воздействие окружающей среды - например, пищевые добавки матери с генистеином (250 мг / кг) имеют эпигенетические изменения, влияющие на экспрессию гена агути , который влияет на цвет их шерсти, вес и склонность к развитию рака. [99] [100] [101] Текущие исследования сосредоточены на изучении влияния других известных тератогенов , таких как диабетическая эмбриопатия , на сигнатуры метилирования [102] .

Противоречивые результаты одного исследования показали, что травматический опыт может вызвать эпигенетический сигнал, который может быть передан будущим поколениям. Мышей учили, используя удары ногами, бояться запаха цветков сакуры. Исследователи сообщили, что у потомства мышей было повышенное отвращение к этому специфическому запаху. [103] [104]Они предложили эпигенетические изменения, которые увеличивают экспрессию гена, а не в самой ДНК, в гене M71, который управляет функционированием рецептора запаха в носу, который специфически реагирует на запах цветков сакуры. Были физические изменения, которые коррелировали с обонятельной функцией в мозге обученных мышей и их потомков. Сообщалось о нескольких критических замечаниях, в том числе о низкой статистической мощности исследования как свидетельстве некоторых нарушений, таких как предвзятость в представлении результатов. [105]Из-за ограничений размера выборки существует вероятность того, что эффект не будет продемонстрирован в пределах статистической значимости, даже если он существует. Критика показала, что вероятность того, что все описанные эксперименты дадут положительные результаты, если будет соблюдаться идентичный протокол при условии существования заявленных эффектов, составляет всего 0,4%. Авторы также не указали, какие мыши были братьями и сестрами, и рассматривали всех мышей как статистически независимых. [106] Первоначальные исследователи указали на отрицательные результаты в приложении к статье, которые критика упустила в расчетах, и взяли на себя обязательство отслеживать, какие мыши были братьями и сестрами в будущем. [107]

Трансгендерный [ править ]

Основная статья: Трансгенерационное эпигенетическое наследование

Эпигенетические механизмы были необходимой частью эволюционного происхождения дифференцировки клеток . [108] [ нужна цитата для проверки ] Хотя обычно считается, что эпигенетика у многоклеточных организмов является механизмом, участвующим в дифференциации, с эпигенетическими паттернами, «сбрасываемыми» при воспроизводстве организмов, были некоторые наблюдения трансгенерационной эпигенетической наследования (например, феномен парамутация наблюдается у кукурузы ). Хотя большинство этих эпигенетических черт, характерных для нескольких поколений, постепенно утрачиваются в течение нескольких поколений, остается возможность, что эпигенетика нескольких поколений может быть еще одним аспектом эволюции.и адаптация. Как упоминалось выше, некоторые определяют эпигенетику как наследственную.

Секвестрированная зародышевая линия или барьер Вейсмана специфичны для животных, а эпигенетическая наследственность чаще встречается у растений и микробов. Ева Яблонка , Мэрион Дж. Лэмб и Этьен Данчин утверждали, что эти эффекты могут потребовать усовершенствования стандартной концептуальной основы современного синтеза, и призвали к расширенному эволюционному синтезу . [109] [110] [111] Другие эволюционные биологи, такие как Джон Мейнард Смит , включили эпигенетическое наследование в популяционно-генетические модели [112] или открыто скептически относятся к расширенному эволюционному синтезу (Майкл Линч ). [113] Томас Дикинс и Кази Рахман заявляют, что эпигенетические механизмы, такие как метилирование ДНК и модификация гистонов, наследуются генетически под контролем естественного отбора и, следовательно, соответствуют более раннему «современному синтезу» . [114]

Два важных аспекта, по которым эпигенетическое наследование может отличаться от традиционного генетического наследования с важными последствиями для эволюции:

  • скорость эпимутации может быть намного выше, чем скорость мутации [115]
  • эпимутации более обратимы [116]

У растений вероятность возникновения наследственных мутаций метилирования ДНК в 100 000 раз выше, чем у мутаций ДНК. [117] Эпигенетически унаследованный элемент, такой как система PSI + , может действовать как «временный промежуток», достаточно хороший для краткосрочной адаптации, что позволяет линии выживать достаточно долго для мутации и / или рекомбинации, чтобы генетически ассимилировать адаптивный фенотип. изменять. [118] Наличие такой возможности увеличивает эволюционируемость вида.

Сообщалось о более чем 100 случаях феномена трансгенеративного эпигенетического наследования у широкого круга организмов, включая прокариот, растений и животных. [119] Например, бабочки в траурном плаще меняют цвет из-за гормональных изменений в ответ на эксперименты с изменяющейся температурой. [120]

Нитчатый гриб Neurospora crassa - выдающаяся модельная система для понимания контроля и функции метилирования цитозина. В этом организме метилирование ДНК связано с реликтами системы защиты генома, называемой RIP (точечная мутация, индуцированная повтором), и подавляет экспрессию генов, подавляя элонгацию транскрипции. [121]

Дрожжевой прион PSI порождается изменение конформации фактора терминации трансляции, который затем унаследованного дочерними клетками. Это может обеспечить преимущество выживания в неблагоприятных условиях, например, эпигенетической регуляции, которая позволяет одноклеточным организмам быстро реагировать на стресс окружающей среды. Прионы можно рассматривать как эпигенетические агенты, способные вызывать фенотипические изменения без модификации генома. [122]

Прямое обнаружение эпигенетических меток в микроорганизмах возможно с помощью секвенирования отдельной молекулы в реальном времени , при котором чувствительность к полимеразе позволяет измерять метилирование и другие модификации при секвенировании молекулы ДНК. [123] Несколько проектов продемонстрировали возможность сбора эпигенетических данных по всему геному бактерий. [124] [125] [126] [127]

Эпигенетика у бактерий [ править ]

Бактерии Escherichia coli

Хотя эпигенетика имеет фундаментальное значение для эукариот , особенно для многоклеточных , у бактерий она играет иную роль. Что наиболее важно, эукариоты используют эпигенетические механизмы, прежде всего, для регулирования экспрессии генов, что у бактерий бывает редко. Однако бактерии широко используют пострепликативное метилирование ДНК для эпигенетического контроля взаимодействий ДНК-белок. Бактерии также используют метилирование аденина ДНК (а не метилирование цитозина ДНК ) в качестве эпигенетического сигнала. Метилирование аденина ДНК важно для вирулентности бактерий в таких организмах, как Escherichia coli , Salmonella , Vibrio , Yersinia , Haemophilus., и Бруцелла . У Alphaproteobacteria метилирование аденина регулирует клеточный цикл и связывает транскрипцию гена с репликацией ДНК. У Gammaproteobacteria метилирование аденина обеспечивает сигналы для репликации ДНК, сегрегации хромосом, восстановления несоответствия, упаковки бактериофага, активности транспозазы и регуляции экспрессии генов. [122] [128] Существует генетический переключатель, контролирующий Streptococcus pneumoniae.(пневмококк), который позволяет бактерии случайным образом изменять свои характеристики до шести альтернативных состояний, которые могут проложить путь к улучшенным вакцинам. Каждая форма случайно генерируется системой метилирования с переменной фазой. Способность пневмококка вызывать смертельные инфекции различна в каждом из этих шести состояний. Подобные системы существуют и у других родов бактерий. [129] У Firmicutes, таких как Clostridioides difficile , метилирование аденина регулирует споруляцию , образование биопленок и адаптацию хозяина. [130]

Медицина [ править ]

Эпигенетика имеет множество разнообразных потенциальных медицинских применений. [131] В 2008 году Национальный институт здравоохранения объявил, что на эпигенетические исследования в течение следующих пяти лет было выделено 190 миллионов долларов. Объявляя о финансировании, правительственные чиновники отметили, что эпигенетика может объяснить механизмы старения, человеческого развития и происхождение рака, болезней сердца, психических заболеваний, а также ряда других состояний. Некоторые исследователи, такие как Рэнди Джиртл , доктор философии из Медицинского центра Университета Дьюка, считают, что в конечном итоге эпигенетика может играть более важную роль в болезни, чем генетика. [132]

Близнецы [ править ]

Прямые сравнения однояйцевых близнецов представляют собой оптимальную модель для исследования эпигенетики окружающей среды. В случае людей с различным воздействием окружающей среды монозиготные (однояйцевые) близнецы были эпигенетически неразличимы в ранние годы, в то время как у старших близнецов были заметные различия в общем содержании и геномном распределении ДНК 5-метилцитозина и ацетилировании гистонов. [8] Пары близнецов, которые провели вместе меньше времени и / или имели большие различия в истории болезни, были теми, кто показал наибольшие различия в уровнях ДНК 5-метилцитозина и ацетилировании гистонов H3 и H4. [133]

Дизиготные (разнояйцевые) и монозиготные (однояйцевые) близнецы демонстрируют доказательства эпигенетического влияния на людей. [133] [134] [135] Различия в последовательностях ДНК, которых было бы много в одноэлементном исследовании, не мешают анализу. Различия в окружающей среде могут вызывать долгосрочные эпигенетические эффекты, и разные подтипы монозиготных близнецов в процессе развития могут различаться в отношении их восприимчивости к дискордантности с эпигенетической точки зрения. [136]

Высокопроизводительное исследование, которое обозначает технологию, которая рассматривает обширные генетические маркеры, сосредоточено на эпигенетических различиях между монозиготными близнецами для сравнения глобальных и локус-специфических изменений метилирования ДНК и модификаций гистонов в образце из 40 пар монозиготных близнецов. [133]В этом случае изучались только здоровые пары близнецов, но был представлен широкий диапазон возрастов от 3 до 74 лет. Одним из основных выводов этого исследования было то, что существует возрастное накопление эпигенетических различий между двумя братьями и сестрами пар близнецов. Это накопление предполагает существование эпигенетического «дрейфа». Эпигенетический дрейф - это термин, обозначающий эпигенетические модификации, поскольку они происходят как прямая функция с возрастом. Хотя возраст является известным фактором риска многих заболеваний, было обнаружено, что возрастное метилирование по-разному происходит в определенных участках генома. Со временем это может привести к заметным различиям между биологическим и хронологическим возрастом. Было обнаружено, что эпигенетические изменения отражают образ жизни и могут действовать как функциональные биомаркеры заболевания до достижения клинического порога.[137]

Более недавнее исследование, в котором 114 монозиготных близнецов и 80 дизиготных близнецов были проанализированы на статус метилирования ДНК примерно 6000 уникальных геномных областей, пришло к выводу, что эпигенетическое сходство во время расщепления бластоцисты также может вносить вклад в фенотипическое сходство у монозиготных близнецов. Это подтверждает представление о том, что микросреда на ранних стадиях эмбрионального развития может быть очень важной для установления эпигенетических меток. [134] Врожденные генетическое заболевание хорошо понятно и ясно , что эпигенетика может играть определенную роль, например, в случае Angelman синдрома и синдрома Прадера-Вилли. Это нормальные генетические заболевания, вызванные делециями генов или инактивацией генов, но они необычно распространены, потому что люди по существу гемизиготны из-за геномного импринтинга , и, следовательно, одного нокаута гена достаточно, чтобы вызвать заболевание, где в большинстве случаев требуется, чтобы обе копии были быть выбитым. [138]

Геномный импринтинг [ править ]

Дополнительная информация: Геномный импринтинг

Некоторые заболевания человека связаны с геномным импринтингом - феноменом у млекопитающих, при котором отец и мать вносят разные эпигенетические паттерны для конкретных геномных локусов в своих половых клетках . [139] Самым известным случаем импринтинга при заболеваниях человека является синдром Ангельмана и синдром Прадера-Вилли - оба могут быть вызваны одной и той же генетической мутацией, частичной делецией хромосомы 15q и конкретным синдромом, который будет развиваться, зависит от того, мутация передается по наследству от матери ребенка или от отца. [140] Это связано с наличием геномного импринтинга в этом регионе. Синдром Беквита-Видеманна также связан с геномным импринтингом, часто вызываемым аномалиями материнского геномного импринтинга области на хромосоме 11.

Метил-CpG-связывающий белок 2 ( MeCP2 ) является регулятором транскрипции, который должен быть фосфорилирован перед высвобождением из промотора BDNF для обеспечения транскрипции. В основе синдрома Ретта лежат мутации в гене MeCP2, несмотря на то, что никаких крупномасштабных изменений в экспрессии MeCP2 при анализе микрочипов не обнаружено. BDNF подавляется в мутанте MECP2, что приводит к синдрому Ретта, а также к увеличению раннего нервного старения и накоплению поврежденной ДНК. [141]

В исследовании Överkalix , внуки по отцовской (но не по материнской) линии [142] шведских мужчин, которые подверглись голоданию в 19 веке в раннем подростковом возрасте, с меньшей вероятностью умирали от сердечно-сосудистых заболеваний. Если еды было много, то смертность от диабета у внуков возрастала, что позволяет предположить, что это эпигенетическая наследственность между поколениями. [143] Противоположный эффект наблюдался для женщин - внучки по отцовской (но не по материнской) линии женщин, которые пережили голод в утробе матери (и, следовательно, во время формирования их яиц), в среднем жили короче. [144]

Рак [ править ]

Дополнительная информация: Эпигенетика рака

При разных типах рака могут нарушаться различные эпигенетические механизмы. Эпигенетические изменения генов репарации ДНК или генов, контролирующих клеточный цикл, очень часто встречаются при спорадических формах рака (не зародышевой линии), значительно чаще, чем мутации зародышевой линии (семейные) при этих спорадических формах рака. [145] [146] Эпигенетические изменения важны для трансформации клеток в рак, и их манипуляции открывают большие перспективы для предотвращения, обнаружения и лечения рака. [147] [148] Несколько лекарств, имеющих эпигенетическое действие, используются при некоторых из этих заболеваний. Эти аспекты эпигенетики рассматриваются в эпигенетике рака .

Заживление диабетических ран [ править ]

Эпигенетические модификации позволили лучше понять патофизиологию различных болезненных состояний. Хотя они тесно связаны с раком, их роль в других патологических состояниях не менее важна. Похоже, что гипергликемическая среда может запечатлеть такие изменения на геномном уровне, что макрофаги ориентированы на провоспалительное состояние и могут не проявлять каких-либо фенотипических изменений в сторону проливающего типа. Этот феномен измененной поляризации макрофагов в основном связан со всеми диабетическими осложнениями в клинических условиях. По состоянию на 2018 год несколько отчетов показывают актуальность различных эпигенетических модификаций в отношении диабетических осложнений. Рано или поздно, с развитием биомедицинских инструментов,Выявление таких биомаркеров в качестве прогностических и диагностических инструментов у пациентов могло бы стать альтернативным подходом. Здесь следует отметить, что использование эпигенетических модификаций в качестве терапевтических целей требует обширных доклинических, а также клинических оценок перед применением.[149]

Примеры препаратов, изменяющих экспрессию генов в результате эпигенетических событий [ править ]

См. Также: Эпигенетический прайминг

Использование бета-лактамных антибиотиков может изменить активность рецептора глутамата и действие циклоспорина на несколько факторов транскрипции. Кроме того, литий может влиять на аутофагию аберрантных белков, а опиоидные препараты при хроническом употреблении могут увеличивать экспрессию генов, связанных с аддиктивными фенотипами. [150]

Психология и психиатрия [ править ]

Стресс в раннем детстве [ править ]

В новаторском отчете 2003 года Каспи и его коллеги продемонстрировали, что в надежной когорте из более чем тысячи субъектов, многократно оцениваемых от дошкольного до взрослого возраста, субъекты, несущие одну или две копии короткого аллеля полиморфизма промотора переносчика серотонина, демонстрировали более высокие показатели депрессия и суицидальность у взрослых при жестоком обращении в детстве по сравнению с гомозиготами с длинным аллелем с равным воздействием ELS [151]

Питание родителей, внутриутробное воздействие стресса или химикатов , нарушающих работу эндокринной системы , [152] вызванные мужчинами материнские эффекты, такие как привлекательность различного качества партнера, материнский и отцовский возраст, а также пол потомства - все это может влиять на то, является ли эпимутация зародышевой линии. в конечном итоге выражается в потомстве и в той степени, в которой наследование между поколениями остается стабильным на протяжении всего потомства. [153] Однако остается неясным, могут ли эпигенетические эффекты передаваться из поколения в поколение и в какой степени, особенно у людей. [154] [155]

Зависимость [ править ]

Зависимость - это нарушение системы вознаграждения мозга, которое возникает через транскрипционные и нейроэпигенетические механизмы и возникает с течением времени из-за хронически высоких уровней воздействия вызывающего привыкание стимула (например, морфина, кокаина, полового акта, азартных игр и т. Д.). [156] [157] [158] [159] В доклинических исследованиях было отмечено, что трансгенерационное эпигенетическое наследование аддиктивных фенотипов происходит. [160] [161]Однако надежных доказательств в поддержку стойкости эпигенетических эффектов на протяжении нескольких поколений у людей еще предстоит; например, эпигенетический эффект пренатального воздействия курения, который наблюдается у правнуков, которые не подвергались воздействию табака. [154]

Депрессия [ править ]

Об эпигенетическом наследовании фенотипов, связанных с депрессией, также сообщалось в доклиническом исследовании. [162] Наследование отцовских признаков, вызванных стрессом, от поколения к поколению включало небольшие некодирующие сигналы РНК, передаваемые через отцовскую зародышевую линию.

Исследование [ править ]

Две формы наследственной информации, а именно генетическая и эпигенетическая, в совокупности обозначаются как двойное наследование. Члены APOBEC / AID семейства цитозина дезаминаз могут одновременно влиять на генетическое и эпигенетическое наследование с использованием аналогичных молекулярных механизмов, и могут быть точкой перекрестных помех между этими концептуально разобщенными процессами. [163]

Фторхинолоновые антибиотики вызывают эпигенетические изменения в клетках млекопитающих за счет хелатирования железа . Это приводит к эпигенетическим эффектам за счет ингибирования зависимых от α-кетоглутарата диоксигеназ , которым в качестве сопутствующего фактора требуется железо . [164]

Для получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) или поддержания фенотипа эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) с помощью эпигенетического подхода применяются различные фармакологические агенты. Взрослые стволовые клетки, такие как стволовые клетки костного мозга, также показали способность дифференцироваться в компетентные клетки сердца при обработке ингибитором гистон-метилтрансферазы G9a BIX01294. [165] [166]

Лженаука [ править ]

Из-за того, что эпигенетика как наука находится на ранних этапах развития, и сенсационность, окружающая ее в средствах массовой информации, Дэвид Горски и генетик Адам Резерфорд посоветовали с осторожностью не допускать распространения ложных и псевдонаучных выводов авторов нового времени, которые делают необоснованные предположения, что гены человека и здоровьем можно управлять, контролируя разум . Неправильное использование научного термина авторами-шарлатанами привело к дезинформации среди широкой публики. [2] [167]

См. Также [ править ]

  • Эффект Болдуина
  • Поведенческая эпигенетика
  • Биологические эффекты излучения на эпигеном
  • Вычислительная эпигенетика
  • Вклад эпигенетических модификаций в эволюцию
  • Эпигенез (биология)
  • Эпигенетика в судебной медицине
  • Эпигенетическая терапия
  • Эпигенетика нейродегенеративных заболеваний
  • Ламаркизм
  • Нутриэпигеномика
  • Пестрота с эффектом позиции
  • Преформизм
  • Соматический эпитип
  • Синтетический генетический массив
  • Транскрипционная память
  • Эпигенетическая наследственность между поколениями

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Dupont C, Armant DR, Brenner CA (сентябрь 2009 г.). «Эпигенетика: определение, механизмы и клиническая перспектива» . Семинары по репродуктивной медицине . 27 (5): 351–7. DOI : 10,1055 / с-0029-1237423 . PMC  2791696 . PMID  19711245 .В первоначальном смысле этого определения эпигенетика относилась ко всем молекулярным путям, модулирующим экспрессию генотипа в конкретный фенотип. В последующие годы, с быстрым ростом генетики, значение этого слова постепенно сузилось. Эпигенетика была определена и сегодня общепринята как «изучение изменений функции генов, которые наследуются митотически и / или мейотически и не влекут за собой изменений в последовательности ДНК».
  2. ^ a b Резерфорд, Адам (19 июля 2015 г.). «Остерегайтесь псевдогенных джиннов» . Хранитель .
  3. ^ a b Ledford H (октябрь 2008 г.). «Язык: спорные определения» . Природа . 455 (7216): 1023–8. DOI : 10.1038 / 4551023a . PMID 18948925 . 
  4. ^ a b c d Berger SL, Kouzarides T, Shiekhattar R, Shilatifard A (апрель 2009 г.). «Оперативное определение эпигенетики» . Гены и развитие . 23 (7): 781–3. DOI : 10,1101 / gad.1787609 . PMC 3959995 . PMID 19339683 .  
  5. ^ a b Bird A (май 2007 г.). «Восприятие эпигенетики». Природа . 447 (7143): 396–8. Bibcode : 2007Natur.447..396B . DOI : 10,1038 / природа05913 . PMID 17522671 . S2CID 4357965 .  
  6. ↑ Хантер П. (1 мая 2008 г.). «Что помнят гены» . Журнал "Проспект" . Архивировано из оригинала на 1 мая 2008 года . Проверено 26 июля 2012 года .
  7. ^ Reik W (май 2007). «Стабильность и гибкость эпигенетической регуляции генов в развитии млекопитающих». Природа . 447 (7143): 425–32. Bibcode : 2007Natur.447..425R . DOI : 10,1038 / природа05918 . PMID 17522676 . S2CID 11794102 .  
  8. ^ a b Мур, Дэвид С. (2015). Развивающийся геном: введение в поведенческую эпигенетику (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0199922345.
  9. ^ a b c «Обзор» . Проект NIH Roadmap Epigenomics .
  10. ^ Оксфордский словарь английского языка : «Слово используется У. Харви, Exercitationes 1651, стр. 148, и в English Anatomical Exercitations 1653, стр. 272. Объясняется, что оно означает« partium super-exorientium additamentum »,« добавление ». частей, вырастающих одна из другой ».
  11. Перейти ↑ Waddington CH (1942). «Эпигенотип». Усилия . 1 : 18–20."Для целей изучения наследования связь между фенотипами и генотипами [...] имеет решающее значение с более широкой биологической точки зрения, поскольку она составляет ядро ​​всей проблемы развития. Многие генетики считают признал это и попытался обнаружить процессы, участвующие в механизме, с помощью которого гены генотипа вызывают фенотипические эффекты. Первым шагом в таком предприятии является - или, скорее, должно быть, поскольку его часто пропускают те, кто чрезмерно уважает силы разума - чтобы описать то, что можно увидеть в процессах развития. Для подобных исследований слово «феногенетика» было придумано Хекером [1918, Phänogentik].]. Вторая и более важная часть задачи - обнаружить действующие причинные механизмы и связать их, насколько это возможно, с тем, что экспериментальная эмбриология уже открыла для механики развития. Мы могли бы использовать название «эпигенетика» для таких исследований, тем самым подчеркивая их связь с концепциями, столь благоприятными для классической теории эпигенеза, которые были достигнуты экспериментальными эмбриологами. Мы, конечно, должны помнить, что между генотипом и фенотипом и соединяя их друг с другом, лежит целый комплекс процессов развития. Для этого комплекса удобно иметь название: «эпигенотип» кажется подходящим ».
  12. ^ См преформизм для исторической справки. Оксфордский словарь английского языка : «теория о том, что зародыш возникает (путем последовательных приращений), а не просто развивается в процессе воспроизводства. [...] Противоположная теория ранее была известна как« теория эволюции »; чтобы избежать двусмысленности этого названия, сейчас о нем говорят в основном как о «теории преформации», иногда как о теории «оболочки» или «придания формы».
  13. Перейти ↑ Waddington, CH (2014). Эпигенетика птиц . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-44047-0.[ требуется страница ]
  14. Перейти ↑ Hall BK (январь 2004 г.). «В поисках механизмов эволюционного развития: 30-летний разрыв между 1944 и 1974 годами». Журнал экспериментальной зоологии, часть B: молекулярная эволюция и эволюция развития . 302 (1): 5–18. DOI : 10.1002 / jez.b.20002 . PMID 14760651 . 
  15. ^ Альварес-Буйлла Э.Р., Хаос А, Альдана М, Бенитес М, Кортес-Поза Y, Эспиноза-Сото C и др. (3 ноября 2008 г.). "Цветочный морфогенез: стохастические исследования эпигенетического ландшафта генной сети" . PLOS ONE . 3 (11): e3626. Bibcode : 2008PLoSO ... 3.3626A . DOI : 10.1371 / journal.pone.0003626 . PMC 2572848 . PMID 18978941 .  
  16. ^ a b Rabajante JF, Babierra AL (март 2015 г.). «Ветвление и колебания в эпигенетическом ландшафте детерминации клеточной судьбы». Прогресс в биофизике и молекулярной биологии . 117 (2–3): 240–249. DOI : 10.1016 / j.pbiomolbio.2015.01.006 . PMID 25641423 . 
  17. Перейти ↑ Holliday R (январь 1990). «Метилирование ДНК и эпигенетическая наследственность» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки . 326 (1235): 329–38. Bibcode : 1990RSPTB.326..329H . DOI : 10.1098 / rstb.1990.0015 . PMID 1968668 . 
  18. ^ a b Riggs AD, Martienssen RA, Russo VE (1996). Эпигенетические механизмы регуляции генов . Плейнвью, штат Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. С. 1–4. ISBN 978-0-87969-490-6.[ требуется страница ]
  19. Перейти ↑ Gottlieb G (1991). «Эпигенетический системный взгляд на развитие человека». Психология развития . 27 (1): 33–34. DOI : 10.1037 / 0012-1649.27.1.33 .
  20. ^ Готтлиб, Гилберт (2007). «Вероятностный эпигенез» (PDF) . Наука о развитии . 10 (1): 1–11. DOI : 10.1111 / j.1467-7687.2007.00556.x . PMID 17181692 .  
  21. ^ Felling, Райан Дж .; Сон, Хунцзюнь (1 июня 2015 г.). «Эпигенетические механизмы нейропластичности и последствия для восстановления после инсульта» . Экспериментальная неврология . Эпигенетика в нейроразвитии и неврологических заболеваниях. 268 : 37–45. DOI : 10.1016 / j.expneurol.2014.09.017 . ISSN 0014-4886 . PMC 4375064 . PMID 25263580 .   
  22. ^ Бори, С. Джордж, (1997/2006), личностные теории, Эрик Эриксон
  23. ^ Эриксон, Эрик (1968). Идентичность: молодость и кризис . Глава 3: WW Нортон и компания. п. 92 .CS1 maint: location ( ссылка )
  24. ^ «Эпигенетика» . Bio-Medicine.org . Проверено 21 мая 2011 года .
  25. ↑ Иегуда, Рэйчел; Лернер, Эми (октябрь 2018 г.). «Передача последствий травм из поколения в поколение: предполагаемая роль эпигенетических механизмов» . Мировая психиатрия . 17 (3): 243–257. DOI : 10.1002 / wps.20568 . ISSN 1723-8617 . PMC 6127768 . PMID 30192087 .   
  26. ^ Лакаль, Ирэн; Вентура, Росселла (2018). «Эпигенетическое наследование: концепции, механизмы и перспективы» . Границы молекулярной неврологии . 11 . DOI : 10.3389 / fnmol.2018.00292 . ISSN 1662-5099 . 
  27. ^ «Эпигенетический механизм - обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 3 февраля 2021 года .
  28. ^ Лернер, Эми; Иегуда, Рэйчел (декабрь 2018 г.). «Культурная травма и эпигенетическая наследственность» . Развитие и психопатология . 30 (5): 1763–1777. DOI : 10.1017 / S0954579418001153 . ISSN 0954-5794 . 
  29. ^ Энрикес, Марта. «Может ли наследие травмы передаваться из поколения в поколение?» . www.bbc.com . Проверено 3 февраля 2021 года .
  30. ^ Нестлер, Eric J. (25 марта 2016). «Эпигенетические вклады разных поколений в реакцию на стресс: факт или вымысел?» . PLOS Биология . 14 (3): e1002426. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1002426 . ISSN 1545-7885 . PMC 4807775 . PMID 27015088 .   
  31. Перейти ↑ Chandler VL (февраль 2007 г.). «Парамутация: от кукурузы к мышам». Cell . 128 (4): 641–5. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.02.007 . PMID 17320501 . S2CID 6928707 .  
  32. ^ Ковальчук O, Baulch JE (январь 2008). «Эпигенетические изменения и ненаправленные радиационные эффекты - есть ли связь?» . Экологический и молекулярный мутагенез . 49 (1): 16–25. DOI : 10.1002 / em.20361 . PMID 18172877 . S2CID 38705208 .  
  33. ^ Ilnytskyy Y, Ковальчук O (сентябрь 2011). «Ненаправленное радиационное воздействие - эпигенетическая связь». Мутационные исследования . 714 (1–2): 113–25. DOI : 10.1016 / j.mrfmmm.2011.06.014 . PMID 21784089 . 
  34. ^ Фридл AA, Мазурека B, Seiler DM (2012). «Радиационно-индуцированные изменения в моделях гистонов и их потенциальное влияние на краткосрочные радиационные эффекты» . Границы онкологии . 2 : 117. DOI : 10,3389 / fonc.2012.00117 . PMC 3445916 . PMID 23050241 .  
  35. ^ Куоззо С, Porcellini А, Angrisano Т, Морано А, Ли В, Ди Пардо А, и др. (Июль 2007 г.). «Повреждение ДНК, гомологически направленная репарация и метилирование ДНК» . PLOS Genetics . 3 (7): e110. DOI : 10.1371 / journal.pgen.0030110 . PMC 1913100 . PMID 17616978 .  
  36. ^ О'Хаган HM, Mohammad HP, Baylin SB (август 2008). Ли JT (ред.). «Двухцепочечные разрывы могут инициировать сайленсинг генов и SIRT1-зависимое начало метилирования ДНК в экзогенном промоторном островке CpG» . PLOS Genetics . 4 (8): e1000155. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000155 . PMC 2491723 . PMID 18704159 .  
  37. ^ Malanga M, Althaus FR (июнь 2005). «Роль поли (АДФ-рибозы) в сигнальной сети повреждения ДНК» (PDF) . Биохимия и клеточная биология . 83 (3): 354–64. DOI : 10.1139 / o05-038 . PMID 15959561 .  
  38. ^ Gottschalk AJ, Timinszky G, Kong SE, Jin J, Cai Y, Swanson SK и др. (Август 2009 г.). «Поли (АДФ-рибозилирование) направляет рекрутирование и активацию АТФ-зависимого ремоделера хроматина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (33): 13770–4. Bibcode : 2009PNAS..10613770G . DOI : 10.1073 / pnas.0906920106 . PMC 2722505 . PMID 19666485 .  
  39. ^ Lin JC, Jeong S, Liang G, Takai D, Fatemi M, Tsai YC и др. (Ноябрь 2007 г.). «Роль нуклеосомной занятости в эпигенетическом молчании острова MLH1 CpG» . Раковая клетка . 12 (5): 432–44. DOI : 10.1016 / j.ccr.2007.10.014 . PMC 4657456 . PMID 17996647 .  
  40. ^ Tabish AM, Poels K, P Hoet, Godderis L (2012). Кьяриотти Л. (ред.). «Эпигенетические факторы риска рака: влияние химических канцерогенов на глобальный образец метилирования ДНК в клетках TK6 человека» . PLOS ONE . 7 (4): e34674. Bibcode : 2012PLoSO ... 734674T . DOI : 10.1371 / journal.pone.0034674 . PMC 3324488 . PMID 22509344 .  
  41. ^ Burdge ГХ, Hoile С.П., Мюллер Т, Томас Н.А., Gluckman П.Д., Hanson М.А., Lillycrop К.А. (2011). Имхоф А (ред.). «Прогрессивные трансгендерные изменения фенотипа и эпигенотипа потомства после смены питания» . PLOS ONE . 6 (11): e28282. Bibcode : 2011PLoSO ... 628282B . DOI : 10.1371 / journal.pone.0028282 . PMC 3227644 . PMID 22140567 .  
  42. ↑ Fang M, Chen D, Yang CS (январь 2007 г.). «Диетические полифенолы могут влиять на метилирование ДНК» . Журнал питания . 137 (1 приложение): 223S – 228S. DOI : 10.1093 / JN / 137.1.223S . PMID 17182830 . 
  43. ^ Olaharski AJ, Rine J, Маршалл BL, Babiarz J, Чжан L, Verdin E, Smith MT (декабрь 2005). «Ароматизатор дигидрокумарин обращает эпигенетическое молчание и ингибирует сиртуиндеацетилазы» . PLOS Genetics . 1 (6): e77. DOI : 10.1371 / journal.pgen.0010077 . PMC 1315280 . PMID 16362078 .  
  44. ^ Кикуно Н, Шиина Н, Ураки S, Кавамото К, Хират Н, Танака Y, и др. (Август 2008 г.). «Опосредованное генистеином ацетилирование и деметилирование гистонов активирует гены-супрессоры опухолей в клетках рака простаты». Международный журнал рака . 123 (3): 552–60. DOI : 10.1002 / ijc.23590 . PMID 18431742 . S2CID 4704450 .  
  45. ^ Djuric Z, Chen G, Doerge DR, Heilbrun LK, Кучук O (октябрь 2001). «Влияние добавок изофлавонов сои на маркеры оксидативного стресса у мужчин и женщин». Письма о раке . 172 (1): 1–6. DOI : 10.1016 / S0304-3835 (01) 00627-9 . PMID 11595123 . 
  46. ^ Kropat С, Д Мюллера, Boettler U, Циммерман К, Хейсс ЕН, Dirsch В.М., и др. (Март 2013 г.). «Модуляция Nrf2-зависимой транскрипции гена антоцианами черники in vivo». Молекулярное питание и пищевые исследования . 57 (3): 545–50. DOI : 10.1002 / mnfr.201200504 . PMID 23349102 . 
  47. ^ а б Верма М., Роджерс С., Диви Р.Л., Шули С.Д., Нельсон С., Джозеф Су Л. и др. (Февраль 2014). «Эпигенетические исследования в эпидемиологии рака: тенденции, возможности и проблемы» . Эпидемиология, биомаркеры и профилактика рака . 23 (2): 223–33. DOI : 10.1158 / 1055-9965.EPI-13-0573 . PMC 3925982 . PMID 24326628 .  
  48. ^ Jablonka E, Lamb MJ, Лахманн M (сентябрь 1992). «Доказательства, механизмы и модели наследования приобретенных характеристик». J. Theor. Биол. 158 (2): 245–68. DOI : 10.1016 / S0022-5193 (05) 80722-2 .
  49. ^ Ptashne M (апрель 2007). «Об использовании слова« эпигенетический » ». Текущая биология . 17 (7): R233-6. DOI : 10.1016 / j.cub.2007.02.030 . PMID 17407749 . S2CID 17490277 .  
  50. ^ Zhang D, Tang Z, Huang H, Zhou G, Cui C, Weng Y и др. (Октябрь 2019 г.). «Метаболическая регуляция экспрессии генов путем лактилирования гистонов» . Природа . 574 (7779): 575–580. Bibcode : 2019Natur.574..575Z . DOI : 10.1038 / s41586-019-1678-1 . PMC 6818755 . PMID 31645732 .  
  51. ^ Кумар S, Chinnusamy В, Мохапатра Т (2018). «Эпигенетика модифицированных оснований ДНК: 5-метилцитозин и не только» . Границы генетики . 9 : 640. DOI : 10,3389 / fgene.2018.00640 . PMC 6305559 . PMID 30619465 .  
  52. ^ Гринберг М., Bourc'his D (октябрь 2019). «Разнообразные роли метилирования ДНК в развитии и болезнях млекопитающих». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 20 (10): 590–607. DOI : 10.1038 / s41580-019-0159-6 . PMID 31399642 . S2CID 199512037 .  
  53. ^ Фирдос Алам Хан (2014). Биотехнология в медицинских науках . США: CRC Press (компания Taylor & Francis Group, подразделение Informa). п. 239. ISBN 978-1-4822-2368-2.
  54. ^ Jenuwein T, Laible G, Дорн R, G Reuter (январь 1998). «Белки домена SET модулируют домены хроматина в eu- и гетерохроматине». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 54 (1): 80–93. DOI : 10.1007 / s000180050127 . PMID 9487389 . S2CID 7769686 .  
  55. ^ Slotkin РК, Martienssen R (апрель 2007). «Мобильные элементы и эпигенетическая регуляция генома». Обзоры природы. Генетика . 8 (4): 272–85. DOI : 10.1038 / nrg2072 . PMID 17363976 . S2CID 9719784 .  
  56. ^ a b Li E, Bestor TH, Jaenisch R (июнь 1992 г.). «Целенаправленная мутация гена ДНК-метилтрансферазы приводит к гибели эмбрионов». Cell . 69 (6): 915–26. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90611-F . PMID 1606615 . S2CID 19879601 .  
  57. ^ Робертсон KD, Uzvolgyi E, Liang G, Talmadge C, Sumegi J, Gonzales FA, Jones PA (июнь 1999). «Метилтрансферазы ДНК человека (DNMT) 1, 3a и 3b: координируют экспрессию мРНК в нормальных тканях и сверхэкспрессию в опухолях» . Исследования нуклеиновых кислот . 27 (11): 2291–8. DOI : 10.1093 / NAR / 27.11.2291 . PMC 148793 . PMID 10325416 .  
  58. ↑ Leonhardt H, Page AW, Weier HU, Bestor TH (ноябрь 1992 г.). «Нацеливающая последовательность направляет ДНК-метилтрансферазу к сайтам репликации ДНК в ядрах млекопитающих» (PDF) . Cell . 71 (5): 865–73. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90561-P . PMID 1423634 . S2CID 5995820 .   
  59. ↑ Chuang LS, Ian HI, Koh TW, Ng HH, Xu G, Li BF (сентябрь 1997 г.). «Комплекс ДНК человека- (цитозин-5) метилтрансфераза-PCNA как мишень для p21WAF1». Наука . 277 (5334): 1996–2000. DOI : 10.1126 / science.277.5334.1996 . PMID 9302295 . 
  60. ^ Robertson KD, Wolffe AP (октябрь 2000). «Метилирование ДНК в здоровье и болезни». Обзоры природы. Генетика . 1 (1): 11–9. DOI : 10.1038 / 35049533 . PMID 11262868 . S2CID 1915808 .  
  61. ↑ Li E, Beard C, Jaenisch R (ноябрь 1993 г.). «Роль метилирования ДНК в геномном импринтинге». Природа . 366 (6453): 362–5. Bibcode : 1993Natur.366..362L . DOI : 10.1038 / 366362a0 . PMID 8247133 . S2CID 4311091 .  
  62. ^ Viens А, Mechold U, Brouillard F, Гилберт С, Р Леклерк, В.Огрызко В (июль 2006 г.). «Анализ отложения человеческого гистона H2AZ in vivo свидетельствует против его непосредственной роли в механизмах эпигенетических шаблонов» . Молекулярная и клеточная биология . 26 (14): 5325–35. DOI : 10.1128 / MCB.00584-06 . PMC 1592707 . PMID 16809769 .  
  63. ↑ Огрызко В.В. (апрель 2008 г.). «Эрвин Шредингер, Фрэнсис Крик и эпигенетическая стабильность» . Биология Директ . 3 : 15. DOI : 10.1186 / 1745-6150-3-15 . PMC 2413215 . PMID 18419815 .  
  64. ^ Nottke A, Colaiácovo MP, Shi Y (март 2009). «Роль в развитии гистоновых лизин деметилаз» . Развитие . 136 (6): 879–89. DOI : 10.1242 / dev.020966 . PMC 2692332 . PMID 19234061 .  
  65. ^ Rosenfeld JA, Ван Z, Schönes DE, Zhao K, Desalle R, Zhang MQ (март 2009). «Определение модификаций обогащенных гистонов в негенных частях генома человека» . BMC Genomics . 10 : 143. DOI : 10.1186 / 1471-2164-10-143 . PMC 2667539 . PMID 19335899 .  
  66. ^ Sneppen K, Micheelsen MA, Додд IB (15 апреля 2008). «Сверхчувствительная регуляция генов с помощью петель положительной обратной связи при модификации нуклеосом» . Молекулярная системная биология . 4 (1): 182. DOI : 10.1038 / msb.2008.21 . PMC 2387233 . PMID 18414483 .  
  67. ^ «Эпигенетическая клеточная память» . Cmol.nbi.dk. Архивировано из оригинального 30 сентября 2011 года . Проверено 26 июля 2012 года .
  68. ^ Додд IB, Micheelsen MA, Sneppen K, Thon G (май 2007). «Теоретический анализ эпигенетической памяти клетки путем модификации нуклеосом». Cell . 129 (4): 813–22. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.02.053 . PMID 17512413 . S2CID 16091877 .  
  69. ^ Моррис KL (2008). «Эпигенетическая регуляция экспрессии генов». РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности . Норфолк, Англия: Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-25-7.[ требуется страница ]
  70. ^ Маттик JS, АМАРАЛ PP, Дингер ME, Mercer TR, Mehler MF (январь 2009). «РНК-регуляция эпигенетических процессов» . BioEssays . 31 (1): 51–9. DOI : 10.1002 / bies.080099 . PMID 19154003 . S2CID 19293469 .  
  71. Перейти ↑ Choi, Charles Q. (25 мая 2006 г.). «РНК может быть наследственной молекулой» . Ученый . Архивировано из оригинала 8 февраля 2007 года.
  72. ^ а б в Ван З., Яо Х, Лин С., Чжу Х, Шэнь З, Лу Г и др. (Апрель 2013). «Транскрипционная и эпигенетическая регуляция человеческих микроРНК». Письма о раке . 331 (1): 1–10. DOI : 10.1016 / j.canlet.2012.12.006 . PMID 23246373 . 
  73. ^ Просмотр miRBase по видам
  74. ^ Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, Grimson A, Schelter JM, Castle J и др. (Февраль 2005 г.). «Анализ микроматрицы показывает, что некоторые микроРНК подавляют большое количество целевых мРНК». Природа . 433 (7027): 769–73. Bibcode : 2005Natur.433..769L . DOI : 10,1038 / природа03315 . PMID 15685193 . S2CID 4430576 .  
  75. ↑ Lee D, Shin C (октябрь 2012 г.). «Взаимодействия микроРНК-мишени: новый взгляд на геномные подходы» . Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1271 (1): 118–28. Bibcode : 2012NYASA1271..118L . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06745.x . PMC 3499661 . PMID 23050973 .  
  76. ^ Фридман RC, Farh KK, Burge CB, Бартель DP (январь 2009). «Большинство мРНК млекопитающих являются консервативными мишенями для микроРНК» . Геномные исследования . 19 (1): 92–105. DOI : 10.1101 / gr.082701.108 . PMC 2612969 . PMID 18955434 .  
  77. ^ Goll MG, Bestor TH (2005). «Эукариотические цитозинметилтрансферазы» . Ежегодный обзор биохимии . 74 : 481–514. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.74.010904.153721 . PMID 15952895 . S2CID 32123961 .  
  78. ^ Jia G, Fu Y, Zhao X, Dai Q, Zheng G, Yang Y и др. (Октябрь 2011 г.). «N6-метиладенозин в ядерной РНК является основным субстратом FTO, связанного с ожирением» . Природа Химическая биология . 7 (12): 885–7. DOI : 10.1038 / nchembio.687 . PMC 3218240 . PMID 22002720 .  
  79. ^ «Новое исследование связывает распространенную модификацию РНК с ожирением» . Physorg.com . Проверено 26 июля 2012 года .
  80. ^ Howden BP, Beaume M, Harrison PF, Hernandez D, Schrenzel J, Seemann T и др. (Август 2013). «Анализ транскрипционного ответа малых РНК у золотистого стафилококка с множественной лекарственной устойчивостью после воздействия противомикробных препаратов» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 57 (8): 3864–74. DOI : 10,1128 / AAC.00263-13 . PMC 3719707 . PMID 23733475 .  
  81. ^ sRNATarBase 2.0 Полная база данных бактериальных SRNA-мишеней, подтвержденная экспериментами. Архивировано 26 сентября 2013 г. на Wayback Machine.
  82. ^ Карты геномики для небольших некодирующих РНК и их мишеней в микробных геномах
  83. ^ Yool A, Edmunds WJ (1998). «Эпигенетическая наследственность и прионы». Журнал эволюционной биологии . 11 (2): 241–42. DOI : 10.1007 / s000360050085 .
  84. Перейти ↑ Cox BS (1965). «[PSI], цитоплазматический супрессор суперсупрессии у дрожжей» . Наследственность . 20 (4): 505–21. DOI : 10.1038 / hdy.1965.65 .
  85. ^ Lacroute F (май 1971). «Неменделирующая мутация, позволяющая поглощать уреидянтарную кислоту дрожжами» . Журнал бактериологии . 106 (2): 519–22. DOI : 10.1128 / JB.106.2.519-522.1971 . PMC 285125 . PMID 5573734 .  
  86. ^ Либман SW, Шерман F (сентябрь 1979). «Внехромосомная детерминанта psi + подавляет бессмысленные мутации у дрожжей» . Журнал бактериологии . 139 (3): 1068–71. DOI : 10.1128 / JB.139.3.1068-1071.1979 . PMC 218059 . PMID 225301 .  
  87. ↑ True HL, Lindquist SL (сентябрь 2000 г.). «Прион дрожжей обеспечивает механизм генетической изменчивости и фенотипического разнообразия». Природа . 407 (6803): 477–83. Bibcode : 2000Natur.407..477T . DOI : 10.1038 / 35035005 . PMID 11028992 . S2CID 4411231 .  
  88. ^ Короче J, Линдквист S (июнь 2005 г.). «Прионы как адаптивные проводники памяти и наследования». Обзоры природы. Генетика . 6 (6): 435–50. DOI : 10.1038 / nrg1616 . PMID 15931169 . S2CID 5575951 .  
  89. ^ Giacomelli М.Г., Hancock А.С., Masel J (февраль 2007). «Преобразование 3 'UTR в кодирующие области» . Молекулярная биология и эволюция . 24 (2): 457–64. DOI : 10.1093 / molbev / msl172 . PMC 1808353 . PMID 17099057 .  
  90. ^ Lancaster AK, Бардилл JP, True HL, Masel J (февраль 2010). «Скорость спонтанного появления дрожжевого приона [PSI +] и его значение для эволюции свойств эволюционируемости системы [PSI +]» . Генетика . 184 (2): 393–400. DOI : 10.1534 / genetics.109.110213 . PMC 2828720 . PMID 19917766 .  
  91. ^ Сапп, Ян (1991). «Концепции организации рычагов влияния инфузорий простейших». Концептуальная история современной эмбриологии . Биология развития. 7 . С. 229–258. DOI : 10.1007 / 978-1-4615-6823-0_11 . ISBN 978-1-4615-6825-4. PMID  1804215 .
  92. ^ Сапп J (2003). Бытие: эволюция биологии . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-515619-5.
  93. Перейти ↑ Gray RD, Oyama S, Griffiths PE (2003). Циклы непредвиденных обстоятельств: системы развития и эволюция (Жизнь и разум: философские вопросы биологии и психологии) . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-65063-2.
  94. ^ Serizay, Жак; Донг, Ян; Джейнс, Юрген; Чесни, Майкл А .; Черрато, Кьяра; Аринджер, Джули (20 февраля 2020 г.). «Тканеспецифическое профилирование выявляет отличительные регуляторные архитектуры для повсеместных, зародышевых и соматических генов» . bioRxiv : 2020.02.20.958579. DOI : 10.1101 / 2020.02.20.958579 . S2CID 212943176 . 
  95. ^ a b Тейф В.Б., Бешнова Д.А., Вайнштейн Ю., Март К., Маллм Дж. П., Хёфер Т., Риппе К. (август 2014 г.). «Репозиционирование нуклеосом связывает (де) метилирование ДНК и дифференциальное связывание CTCF во время развития стволовых клеток» . Геномные исследования . 24 (8): 1285–95. DOI : 10.1101 / gr.164418.113 . PMC 4120082 . PMID 24812327 .  
  96. ^ Griesemer J, Haber MH, Ямашита G, Gannett L (март 2005). «Критическое уведомление: циклы непредвиденных обстоятельств - системы развития и эволюция». Биология и философия . 20 (2–3): 517–44. DOI : 10.1007 / s10539-004-0836-4 . S2CID 2995306 . 
  97. ↑ Глава: «Развитие нервной системы» в «Эпигенетике» Бенедикта Халльгримссона и Брайана Холла
  98. Перейти ↑ Costa S, Shaw P (март 2007 г.). « „ Открытые“клетка: как клетки могут изменить судьбу» (PDF) . Тенденции в клеточной биологии . 17 (3): 101–6. DOI : 10.1016 / j.tcb.2006.12.005 . PMID 17194589 . Архивировано из оригинала (PDF) 15 декабря 2013 года. Это может свидетельствовать о том, что клетки растений не используют или не требуют механизма клеточной памяти и просто реагируют на позиционную информацию. Однако было показано, что растения действительно используют механизмы клеточной памяти, опосредованные белками PcG, в нескольких процессах, ... (стр. 104)  
  99. Перейти ↑ Cooney CA, Dave AA, Wolff GL (август 2002 г.). «Материнские метиловые добавки у мышей влияют на эпигенетические вариации и метилирование ДНК потомства» . Журнал питания . 132 (8 доп.): 2393S – 2400S. DOI : 10.1093 / JN / 132.8.2393S . PMID 12163699 . 
  100. ^ Waterland RA, Jirtle RL (август 2003 г.). «Мобильные элементы: мишени для ранних эффектов питания на эпигенетическую регуляцию генов» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (15): 5293–300. DOI : 10.1128 / MCB.23.15.5293-5300.2003 . PMC 165709 . PMID 12861015 .  
  101. ^ Dolinoy DC (август 2008). «Модель мышей агути: эпигенетический биосенсор для пищевых и экологических изменений на эпигеноме плода» . Обзоры питания . 66 (Дополнение 1): S7-11. DOI : 10.1111 / j.1753-4887.2008.00056.x . PMC 2822875 . PMID 18673496 .  
  102. ^ Шульце, Катарина В .; Бхатт, Амит; Azamian, Mahshid S .; Сандгрен, Натан С .; Zapata, Gladys E .; Эрнандес, Патрисия; Фокс, Карин; Кайзер, Джеффри Р .; Бельмонт, Джон В .; Ханчард, Нил А. (17 апреля 2019 г.). «Аберрантное метилирование ДНК как диагностический биомаркер диабетической эмбриопатии» . Генетика в медицине . 21 (11): 2453–2461. DOI : 10.1038 / s41436-019-0516-Z . ISSN 1530-0366 . 
  103. ^ Опасаясь Memories передавалась потомкам Маус: Генетический отпечаток от травматического опыта несет по крайней мере двух поколений , К Ивен Callaway и журнал Nature | Воскресенье, 1 декабря 2013 г.
  104. ^ Мыши могут «предупреждать» сыновей и внуков об опасности с помощью спермы , Мариетт Ле Ру, 12/1/13.
  105. ^ Г. Фрэнсис, «Слишком большой успех для последних новаторских эпигенетических экспериментов» http://www.genetics.org/content/198/2/449.abstract
  106. Перейти ↑ Dias BG, Ressler KJ (январь 2014 г.). «Обонятельный опыт родителей влияет на поведение и нервную структуру в последующих поколениях» . Природа Неврологии . 17 (1): 89–96. DOI : 10.1038 / nn.3594 . PMC 3923835 . PMID 24292232 .   (см. комментарий Гонсало Отазу)
  107. ^ «Статья по эпигенетике вызывает вопросы» .
  108. ^ Хоекстра РФ (2000). Эволюция: введение . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 285. ISBN 978-0-19-854968-0.
  109. ^ Lamb MJ, Jablonka E (2005). Эволюция в четырех измерениях: генетические, эпигенетические, поведенческие и символические вариации в истории жизни . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-10107-3.
  110. ↑ См. Также Денис Ноубл : Музыка жизни , особенно стр. 93–98 и стр. 48, где он цитируетобзор Jablonka & Lamb и Massimo Pigliucci о Jablonka и Lamb in Nature 435 , 565–566 (2 июня 2005 г.)
  111. ^ Даншен É, Charmantier A, шампанское FA, Mesoudi A, B Пуйоль, Бланше S (июнь 2011). «За пределами ДНК: интеграция инклюзивного наследования в расширенную теорию эволюции». Обзоры природы. Генетика . 12 (7): 475–86. DOI : 10.1038 / nrg3028 . PMID 21681209 . S2CID 8837202 .  
  112. ^ Мэйнард Смит J (март 1990). «Модели системы двойного наследования». Журнал теоретической биологии . 143 (1): 41–53. DOI : 10.1016 / S0022-5193 (05) 80287-5 . PMID 2359317 . 
  113. Перейти ↑ Lynch M (май 2007 г.). «Хрупкость адаптивных гипотез о причинах сложности организма» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (Дополнение 1): 8597–604. Bibcode : 2007PNAS..104.8597L . DOI : 10.1073 / pnas.0702207104 . PMC 1876435 . PMID 17494740 .  
  114. ^ Диккинс TE, Рахман Q (август 2012). «Расширенный эволюционный синтез и роль мягкой наследственности в эволюции» . Ход работы. Биологические науки . 279 (1740): 2913–21. DOI : 10.1098 / rspb.2012.0273 . PMC 3385474 . PMID 22593110 .  
  115. ^ Rando OJ, Verstrepen KJ (февраль 2007). «Временные рамки генетической и эпигенетической наследственности». Cell . 128 (4): 655–68. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.01.023 . PMID 17320504 . S2CID 17964015 .  
  116. ^ Lancaster А.К., Masel J (сентябрь 2009). «Эволюция реверсивных переключателей в присутствии необратимых имитаторов» . Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 63 (9): 2350–62. DOI : 10.1111 / j.1558-5646.2009.00729.x . PMC 2770902 . PMID 19486147 .  
  117. ^ van der Graaf A, Wardenaar R, Neumann DA, Taudt A, Shaw RG, Jansen RC и др. (Май 2015 г.). «Скорость, спектр и эволюционная динамика спонтанных эпимутаций» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (21): 6676–81. Bibcode : 2015PNAS..112.6676V . DOI : 10.1073 / pnas.1424254112 . PMC 4450394 . PMID 25964364 .  
  118. ^ Гризвольд CK, Masel J (июнь 2009). «Сложные адаптации могут стимулировать эволюцию конденсатора [PSI], даже при реалистичных показателях пола дрожжей» . PLOS Genetics . 5 (6): e1000517. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000517 . PMC 2686163 . PMID 19521499 .  
  119. ^ Jablonka E, G Рац (июнь 2009). «Трансгенерационное эпигенетическое наследование: распространенность, механизмы и последствия для изучения наследственности и эволюции» (PDF) . Ежеквартальный обзор биологии . 84 (2): 131–76. CiteSeerX 10.1.1.617.6333 . DOI : 10.1086 / 598822 . PMID 19606595 . S2CID 7233550 .    
  120. ^ Дэвис, Хейзел (2008). Кусают ли бабочки?: Увлекательные ответы на вопросы о бабочках и мотыльках (Вопросы и ответы о животных). Издательство Университета Рутгерса.
  121. ^ Льюис З.А., Хонда С., Хлафаллах Т.К., Джеффресс Дж.К., Фрейтаг М., Мон Ф. и др. (Март 2009 г.). «Реликвии точечной мутации, индуцированной повтором, направляют образование гетерохроматина в Neurospora crassa» . Геномные исследования . 19 (3): 427–37. DOI : 10.1101 / gr.086231.108 . PMC 2661801 . PMID 19092133 .  
  122. ^ а б Тост J (2008). Эпигенетика . Норфолк, Англия: Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-23-3.
  123. ^ Schadt EE, Banerjee O, Fang G, Feng Z, Wong WH, Zhang X и др. (Январь 2013). «Моделирование изменения кинетической скорости в данных секвенирования ДНК третьего поколения для обнаружения предполагаемых модификаций оснований ДНК» . Геномные исследования . 23 (1): 129–41. DOI : 10.1101 / gr.136739.111 . PMC 3530673 . PMID 23093720 .  
  124. ^ Davis BM, Chao MC, Вальдор MK (апрель 2013). «Вступление в эру бактериальной эпигеномики с секвенированием одной молекулы ДНК в реальном времени» . Текущее мнение в микробиологии . 16 (2): 192–8. DOI : 10.1016 / j.mib.2013.01.011 . PMC 3646917 . PMID 23434113 .  
  125. ^ Lluch-Senar М, Лыонг К, LLORENS-Рико В, Дельгадо Дж, Fang G, слюна К, и др. (2013). Ричардсон П.М. (ред.). «Комплексная метиломная характеристика Mycoplasma genitalium и Mycoplasma pneumoniae при разрешении одной базы» . PLOS Genetics . 9 (1): e1003191. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1003191 . PMC 3536716 . PMID 23300489 .  
  126. ^ Мюррей И.А., Кларк Т.А., Морган Р.Д., Бойтано М., Антон Б.П., Луонг К. и др. (Декабрь 2012 г.). «Метиломы шести бактерий» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (22): 11450–62. DOI : 10.1093 / NAR / gks891 . PMC 3526280 . PMID 23034806 .  
  127. ^ Fang G, Munera D, Friedman DI, Mandlik A, Chao MC, Banerjee O и др. (Декабрь 2012 г.). «Полногеномное картирование остатков метилированного аденина в патогенной Escherichia coli с использованием секвенирования одной молекулы в реальном времени» . Природа Биотехнологии . 30 (12): 1232–9. DOI : 10.1038 / nbt.2432 . PMC 3879109 . PMID 23138224 .  
  128. ^ Casadesús J, Low D (сентябрь 2006). «Эпигенетическая регуляция генов в бактериальном мире» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 70 (3): 830–56. DOI : 10.1128 / MMBR.00016-06 . PMC 1594586 . PMID 16959970 .  
  129. ^ Мансо А.С., Чай М.Х., Атак Дж. М., Фури Л., Де Сте Круа М., Хей Р. и др. (Сентябрь 2014 г.). «Случайное шестифазное переключение регулирует вирулентность пневмококков посредством глобальных эпигенетических изменений» . Nature Communications . 5 : 5055. Bibcode : 2014NatCo ... 5.5055M . DOI : 10.1038 / ncomms6055 . PMC 4190663 . PMID 25268848 .  
  130. ^ Oliveira PH, Ribis JW, Garrett EM, Trzilova D, Kim A, Sekulovic O, et al. (Январь 2020 г.). «Эпигеномная характеристика Clostridioides difficile обнаруживает консервативную ДНК-метилтрансферазу, которая опосредует споруляцию и патогенез» . Природная микробиология . 5 (1): 166–180. DOI : 10.1038 / s41564-019-0613-4 . PMC 6925328 . PMID 31768029 .  
  131. ^ Chahwan R, Wontakal С.Н., Роа S (март 2011). «Многомерный характер эпигенетической информации и ее роль в заболевании». Открытие медицины . 11 (58): 233–43. PMID 21447282 . 
  132. ^ Бейл, Лаура (зима 2008 г.). «Новый эпицентр медицины? Эпигенетика: в новой области эпигенетики может быть секрет, как« выключить »рак . CURE (Новости рака, исследования и образование). Архивировано из оригинального 29 мая 2009 года.
  133. ^ а б в Fraga MF, Ballestar E, Paz MF, Ropero S, Setien F, Ballestar ML и др. (Июль 2005 г.). «Эпигенетические различия возникают в течение жизни монозиготных близнецов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (30): 10604–9. Bibcode : 2005PNAS..10210604F . DOI : 10.1073 / pnas.0500398102 . PMC 1174919 . PMID 16009939 .  
  134. ^ а б Каминский З.А., Тан Т., Ван С.К., Птак С., О Г.Х., Вонг А.Х. и др. (Февраль 2009 г.). «Профили метилирования ДНК у монозиготных и дизиготных близнецов». Генетика природы . 41 (2): 240–5. DOI : 10.1038 / ng.286 . PMID 19151718 . S2CID 12688031 .  
  135. ^ О'Коннор, Anahad (11 марта 2008). «Утверждение: однояйцевые близнецы имеют идентичную ДНК» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 мая 2010 года .
  136. ^ Ballestar E (август 2010). «Уроки эпигенетики от близнецов: перспективы аутоиммунного заболевания». Клинические обзоры в аллергии и иммунологии . 39 (1): 30–41. DOI : 10.1007 / s12016-009-8168-4 . PMID 19653134 . S2CID 25040280 .  
  137. ^ Уоллес Р., Туй ЛК, Custaud М.А., Moyna N, Cummins П.М., Mangone М, Мерфи РП (2016). «Возможные диагностические и прогностические биомаркеры эпигенетического дрейфа в сердечно-сосудистом отделе» . BioMed Research International . 2016 : 2465763. дои : 10,1155 / 2016/2465763 . PMC 4749768 . PMID 26942189 .  
  138. ^ Интернет Менделирующее наследование в человеке (OMIM): 105830
  139. ↑ Wood AJ, Oakey RJ (ноябрь 2006 г.). «Геномный импринтинг у млекопитающих: новые темы и установленные теории» . PLOS Genetics . 2 (11): e147. DOI : 10.1371 / journal.pgen.0020147 . PMC 1657038 . PMID 17121465 .  
  140. ↑ Knoll JH, Nicholls RD, Magenis RE, Graham JM, Lalande M, Latt SA (февраль 1989 г.). «Синдромы Ангельмана и Прадера-Вилли имеют общую делецию хромосомы 15, но различаются по родительскому происхождению делеции». Американский журнал медицинской генетики . 32 (2): 285–90. DOI : 10.1002 / ajmg.1320320235 . PMID 2564739 . 
  141. ^ Алессио, Никола; Риччитьелло, Франческо; Скилларо, Тициана; Капассо, Стефания; Дель Гаудио, Стефания; Ди Бернардо, Джованни; Чиполларо, Марилена; Melone, Mariarosa AB; Пелузо, Джанфранко; Галдериси, Умберто (март 2018 г.). «Нервные стволовые клетки мышиной модели синдрома Ретта склонны к старению, демонстрируют пониженную способность справляться с генотоксическим стрессом и нарушены в процессе дифференцировки» . Экспериментальная и молекулярная медицина . 50 (3): 1. DOI : 10.1038 / s12276-017-0005-х . ISSN 2092-6413 . PMC 6118406 . PMID 29563495 .   
  142. ^ Отцовской внук человека является сыном сына этого человека; внук по материнской линии - сын дочери.
  143. ^ Pembrey ME, Bygren LO, Kaati G, Эдвинсон S, Northstone K, M Sjöström, Голдинг J (февраль 2006). «Полоспецифичные трансгенерационные реакции по мужской линии у людей» . Европейский журнал генетики человека . 14 (2): 159–66. DOI : 10.1038 / sj.ejhg.5201538 . PMID 16391557 .  Роберт Уинстон ссылается на это исследование в лекции, заархивированной 23 мая 2007 года в Wayback Machine ; см. также обсуждение в Университете Лидса здесь [1]
  144. ^ "NOVA | Стенограммы | Призрак в ваших генах" . PBS. 16 октября 2007 . Проверено 26 июля 2012 года .
  145. ^ Вуд Л.Д., Парсонс Д.В., Джонс С., Лин Дж., Сьоблом Т., Лири Р.Дж. и др. (Ноябрь 2007 г.). «Геномные пейзажи человеческого рака груди и колоректального рака». Наука . 318 (5853): 1108–13. Bibcode : 2007Sci ... 318.1108W . CiteSeerX 10.1.1.218.5477 . DOI : 10.1126 / science.1145720 . PMID 17932254 . S2CID 7586573 .   
  146. ^ Jasperson KW, Tuohy TM, Neklason DW, Burt RW (июнь 2010). «Наследственный и семейный рак толстой кишки» . Гастроэнтерология . 138 (6): 2044–58. DOI : 10,1053 / j.gastro.2010.01.054 . PMC 3057468 . PMID 20420945 .  
  147. ↑ Novak K (декабрь 2004 г.). «Эпигенетические изменения раковых клеток» . MedGenMed . 6 (4): 17. PMC 1480584 . PMID 15775844 .  
  148. ^ Банно К, Kisu я, Yanokura М, Тсуджи К, Масуд К, Уэк А, и др. (Сентябрь 2012 г.). «Эпимутация и рак: новый канцерогенный механизм синдрома Линча (обзор)» . Международный журнал онкологии . 41 (3): 793–7. DOI : 10.3892 / ijo.2012.1528 . PMC 3582986 . PMID 22735547 .  
  149. ^ Басу Маллик, Санчари; Джаяшри, BS; Шеной, Рекха Р. (май 2018 г.). «Эпигенетическая модуляция поляризации макрофагов - перспективы в диабетических ранах». Журнал диабета и его осложнений . 32 (5): 524–530. DOI : 10.1016 / j.jdiacomp.2018.01.015 . PMID 29530315 . 
  150. ^ Андерсон, Стивен Дж .; Фей, Кристина М .; Schmidt-McCormack, Garrett R .; Малович, Эмир; Млынарчик, Грегори С.А.; Избицки, Патриция; Арнольд, Лариса Ф .; Джефферсон, Мэтью А .; de la Rosa, Bierlein M .; Wehrman, Rita F .; Luna, KC; Ху, Хилари З .; Kondru, Naveen C .; Кляйнхенц, Майкл Д .; Смит, Джо С .; Манн, Сириша; Putra, Marson R .; Чоудхари, Шивани; Мэсси, Найзил; Ло, Диу; Берг, Кэрри А .; Ачарья, Шримой; Шарма, Шауник; Канури, Шри Харша; Ланге, Дженнифер К .; Карлсон, Стив А. (1 мая 2016 г.). «Нецелевые эффекты препарата, приводящие к измененным событиям экспрессии генов с эпигенетическим и« квази-эпигенетическим »происхождением». Фармакологические исследования . 107 : 229–233. DOI : 10.1016 / j.phrs.2016.03.028 . PMID 27025785 .
  151. ^ Каспи А., Сагден К., Моффит Т.Э., Тейлор А., Крейг И.В., Харрингтон Х. и др. (Июль 2003 г.). «Влияние жизненного стресса на депрессию: смягчение полиморфизмом в гене 5-HTT». Наука . 301 (5631): 386–9. Bibcode : 2003Sci ... 301..386C . DOI : 10.1126 / science.1083968 . PMID 12869766 . S2CID 146500484 .  
  152. ^ Alavian-Ghavanini Али; Рюэгг, Жоэль (2018). «Понимание эпигенетических эффектов химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы: от механизмов к новым методам испытаний» . Фундаментальная и клиническая фармакология и токсикология . 122 (1): 38–45. DOI : 10.1111 / bcpt.12878 . ISSN 1742-7843 . PMID 28842957 .  
  153. ^ Коплан, Дж .; Chanatry, ST; Розенблюм, Лос-Анджелес (2017). «Постоянство стресса в раннем возрасте на эпигеноме: наблюдения нечеловеческих приматов ☆». Справочный модуль по нейробиологии и биоповеденческой психологии . DOI : 10.1016 / B978-0-12-809324-5.02862-5 . ISBN 9780128093245.
  154. ^ a b Пломин R, ДеФрис JC, Кнопик VS, Neiderhiser JM (2017). Поведенческая генетика, седьмое издание . Стоит издателям. С. 152–153. ISBN 978-1-4292-4215-8.
  155. ^ Heard, E .; Мартиенссен, РА (2014). «Трансгенерационное эпигенетическое наследование: мифы и механизмы» . Cell . 157 (1): 95–109. DOI : 10.1016 / j.cell.2014.02.045 . PMC 4020004 . PMID 24679529 .  
  156. ^ Робисона AJ, Нестлер EJ (октябрь 2011). «Транскрипционные и эпигенетические механизмы зависимости» . Обзоры природы. Неврология . 12 (11): 623–37. DOI : 10.1038 / nrn3111 . PMC 3272277 . PMID 21989194 .  
  157. ^ Нестлер EJ (декабрь 2013 года). «Клеточная основа памяти при зависимости» . Диалоги в клинической неврологии . 15 (4): 431–43. DOI : 10.31887 / DCNS.2013.15.4 / enestler . PMC 3898681 . PMID 24459410 .  
  158. ^ Сборки JK (ноябрь 2014). «Молекулярная нейробиология зависимости: что такое (Δ) FosB?». Американский журнал злоупотребления наркотиками и алкоголем . 40 (6): 428–37. DOI : 10.3109 / 00952990.2014.933840 . PMID 25083822 . S2CID 19157711 . Выводы  
    ΔFosB является важным фактором транскрипции, участвующим в молекулярных и поведенческих механизмах привыкания после многократного воздействия наркотиков. Образование ΔFosB во многих областях мозга и молекулярный путь, ведущий к образованию комплексов АР-1, хорошо изучены. Установление функционального назначения ΔFosB позволило дополнительно определить некоторые ключевые аспекты его молекулярных каскадов, включая такие эффекторы, как GluR2 (87,88), Cdk5 (93) и NFkB (100). Более того, многие из этих выявленных молекулярных изменений теперь напрямую связаны со структурными, физиологическими и поведенческими изменениями, наблюдаемыми после хронического воздействия лекарств (60,95,97,102). Новые горизонты исследований молекулярной роли ΔFosB открыли эпигенетические исследования,а недавние достижения продемонстрировали роль ΔFosB, действующего на ДНК и гистоны, действительно как «молекулярный переключатель» (34). Благодаря нашему более глубокому пониманию ΔFosB при зависимости, появилась возможность оценивать вызывающий привыкание потенциал текущих лекарств (119), а также использовать его в качестве биомаркера для оценки эффективности терапевтических вмешательств (121, 122, 124). Некоторые из этих предложенных вмешательств имеют ограничения (125) или находятся в зачаточном состоянии (75). Однако есть надежда, что некоторые из этих предварительных результатов могут привести к инновационным методам лечения, которые так необходимы при зависимости.а также использовать его в качестве биомаркера для оценки эффективности терапевтических вмешательств (121, 122, 124). Некоторые из этих предложенных вмешательств имеют ограничения (125) или находятся в зачаточном состоянии (75). Однако есть надежда, что некоторые из этих предварительных результатов могут привести к инновационным методам лечения, которые так необходимы при зависимости.а также использовать его в качестве биомаркера для оценки эффективности терапевтических вмешательств (121, 122, 124). Некоторые из этих предложенных вмешательств имеют ограничения (125) или находятся в зачаточном состоянии (75). Однако есть надежда, что некоторые из этих предварительных результатов могут привести к инновационным методам лечения, которые так необходимы при зависимости.
  159. ^ Bilinski Р, Войтыла А, Kapka-Skrzypczak л, Chwedorowicz R, Cyranka М, Studzinski Т (2012). «Эпигенетическая регуляция при наркозависимости». Анналы сельскохозяйственной и экологической медицины . 19 (3): 491–6. PMID 23020045 . По этим причинам ΔFosB считается первичным и причинным фактором транскрипции в создании новых нейронных связей в центре вознаграждения, префронтальной коре и других регионах лимбической системы. Это отражается в повышенном, стабильном и продолжительном уровне чувствительности к кокаину и другим наркотикам, а также в тенденции к рецидивам даже после длительных периодов воздержания. Эти недавно построенные сети функционируют очень эффективно с помощью новых путей, как только начинают принимать наркотики ... Таким образом, индукция экспрессии гена CDK5 происходит вместе с подавлением гена G9A, кодирующего диметилтрансферазу, действующую на гистон H3. Механизм обратной связи можно наблюдать в регуляции этих 2 решающих факторов, которые определяют адаптивный эпигенетический ответ на кокаин. Это зависит от того, ингибирует ли ΔFosB экспрессию гена G9a, т.е.Синтез H3K9me2, который, в свою очередь, ингибирует факторы транскрипции ΔFosB. По этой причине наблюдаемая гиперэкспрессия G9a, которая обеспечивает высокие уровни диметилированной формы гистона H3, устраняет эффекты нейрональной структуры и пластичности, вызванные кокаином, посредством этой обратной связи, которая блокирует транскрипцию ΔFosB.
  160. ^ Vassoler FM, Sadri-Вакиля G (апрель 2014). «Механизмы наследования зависимого поведения от поколения к поколению» . Неврология . 264 : 198–206. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2013.07.064 . PMC 3872494 . PMID 23920159 .  
  161. ^ Юань Т.Ф., Ли А., Сунь Х, Оуян Х., Кампос С., Роча Н.Б. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Передача от поколения к поколению отцовских нейроповеденческих фенотипов: стресс, зависимость, старение и обмен веществ». Молекулярная нейробиология . 53 (9): 6367–6376. DOI : 10.1007 / s12035-015-9526-2 . ЛВП : 10400,22 / 7331 . PMID 26572641 . S2CID 25694221 .  
  162. ^ Шорт АК, Феннелл К.А., Перро В.М., Фокс А., О'Брайан МК, Ким Дж. Х. и др. (Июнь 2016). «Повышенное воздействие глюкокортикоидов со стороны отца изменяет профиль малых некодирующих РНК в сперматозоидах и изменяет тревожные и депрессивные фенотипы у потомства» . Трансляционная психиатрия . 6 (6): e837. DOI : 10.1038 / tp.2016.109 . PMC 4931607 . PMID 27300263 .  
  163. ^ Chahwan R, Wontakal С.Н., Роа S (октябрь 2010). «Пересечение генетической и эпигенетической информации через дезаминирование цитозина». Тенденции в генетике . 26 (10): 443–8. DOI : 10.1016 / j.tig.2010.07.005 . PMID 20800313 . 
  164. ^ Badal S Ее YF, Maher LJ (сентябрь 2015). «Неантибиотические эффекты фторхинолонов в клетках млекопитающих» . Журнал биологической химии . 290 (36): 22287–97. DOI : 10.1074 / jbc.M115.671222 . PMC 4571980 . PMID 26205818 .  
  165. ^ Мезенцева Н.В., Yang J, K Каур, Iaffaldano G, Ремонд MC, Eisenberg CA, Eisenberg LM (февраль 2013 г. ). «Ингибитор гистонметилтрансферазы BIX01294 увеличивает сердечный потенциал клеток костного мозга» . Стволовые клетки и развитие . 22 (4): 654–67. DOI : 10,1089 / scd.2012.0181 . PMC 3564468 . PMID 22994322 .  
  166. Перейти ↑ Yang J, Kaur K, Ong LL, Eisenberg CA, Eisenberg LM (2015). «Ингибирование гистон-метилтрансферазы G9a превращает мезенхимальные стволовые клетки костного мозга в компетентные для сердца предшественники» . Стволовые клетки International . 2015 : 270428. дои : 10,1155 / 2015/270428 . PMC 4454756 . PMID 26089912 .  
  167. ^ «Эпигенетика: это не означает то, что шарлатаны думают» . Научная медицина.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Хак Ф. Н., Готтесман II, Вонг А. Х. (май 2009 г.). «Не совсем идентичны: эпигенетические различия у монозиготных близнецов и значение для исследований близнецов в психиатрии». Американский журнал медицинской генетики. Часть C, Семинары по медицинской генетике . 151С (2): 136–41. DOI : 10.1002 / ajmg.c.30206 . PMID  19378334 . S2CID  205327825 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Эпигенетика и наследование» . learn.genetics.utah.edu . Проверено 17 апреля 2019 года .
  • Проект человеческого эпигенома (HEP)
  • Сеть передового опыта эпигеномов (NoE)
  • Канадский консорциум исследований в области эпигенетики, окружающей среды и здоровья (CEEHRC)
  • The Epigenome Network of Excellence (NoE) - публичный международный сайт
  • "ДНК - это не судьба" - откройте для себя статью на обложке журнала
  • «Призрак в ваших генах» , Horizon (2005), BBC
  • Статья об эпигенетике в Hopkins Medicine
  • К глобальной карте эпигенетической изменчивости