Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из генной регуляции )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Генная модуляция» перенаправляется сюда. Для получения информации о терапевтической регуляции экспрессии генов см. Модуляция терапевтического гена .
Словарь терминов см. В Глоссарии терминов по экспрессии генов .
Регуляция экспрессии генов рецептором гормона
Диаграмма, показывающая, на каких стадиях экспрессии пути ДНК-мРНК-белок можно контролировать

Регулирование экспрессии гена , или ген регуляция , [1] включает в себя широкий спектр механизмов, которые используются клетками , чтобы увеличить или уменьшить производство специфических генных продуктов ( белки или РНК ). Сложные программы экспрессии генов широко наблюдаются в биологии, например, чтобы запускать пути развития, реагировать на раздражители окружающей среды или адаптироваться к новым источникам пищи. Практически любой этап экспрессии гена можно модулировать, от инициации транскрипции до процессинга РНК и посттрансляционной модификации.протеина. Часто один регулятор гена контролирует другой и так далее в сети регулятора гена .

Регуляция генов важна для вирусов , прокариот и эукариот, поскольку она увеличивает универсальность и адаптируемость организма , позволяя клетке при необходимости экспрессировать белок. Хотя еще в 1951 году Барбара МакКлинток продемонстрировала взаимодействие между двумя генетическими локусами, активатором ( Ac ) и диссоциатором ( Ds ), в формировании окраски семян кукурузы, первое открытие системы регуляции генов, которое широко считается идентификацией в 1961 году. из лаковые оперона , обнаруженный Жакоб и Жак Моно , в котором некоторые ферменты участвуют вметаболизм лактозы экспрессируется кишечной палочкой только в присутствии лактозы и отсутствия глюкозы.

В многоклеточных организмах регуляция генов управляет клеточной дифференцировкой и морфогенезом в эмбрионе, что приводит к созданию разных типов клеток, которые обладают разными профилями экспрессии генов из одной и той же последовательности генома . Хотя это не объясняет, как возникла регуляция генов, биологи-эволюционисты включают его как частичное объяснение того, как эволюция работает на молекулярном уровне , и это центральное место в науке эволюционной биологии развития («evo-DevO»).

Регулируемые стадии экспрессии генов [ править ]

Можно модулировать любую стадию экспрессии гена, от стадии транскрипции ДНК-РНК до посттрансляционной модификации белка. Ниже приводится список стадий, на которых регулируется экспрессия генов, наиболее широко используемой точкой является инициация транскрипции:

  • Домены хроматина
  • Транскрипция
  • Посттранскрипционная модификация
  • Транспорт РНК
  • Перевод
  • деградация мРНК

Модификация ДНК [ править ]

Хвосты гистонов и их функция в образовании хроматина

У эукариот доступность больших участков ДНК может зависеть от ее структуры хроматина , которая может изменяться в результате модификаций гистонов, направленных путем метилирования ДНК , нкРНК или ДНК-связывающего белка . Следовательно, эти модификации могут повышать или понижать экспрессию гена. Некоторые из этих модификаций, регулирующих экспрессию генов, наследуются и называются эпигенетической регуляцией .

Структурный [ править ]

Транскрипция ДНК диктуется ее структурой. В целом плотность его упаковки указывает на частоту транскрипции. Октамерные белковые комплексы, называемые гистонами, вместе с сегментом ДНК, намотанной вокруг восьми гистоновых белков (вместе называемых нуклеосомами), несут ответственность за степень суперспирализации ДНК, и эти комплексы могут быть временно изменены с помощью таких процессов, как фосфорилирование или более длительно. модифицируется такими процессами, как метилирование . Считается, что такие модификации ответственны за более или менее постоянные изменения уровней экспрессии генов. [2]

Химическая [ править ]

Метилирование ДНК - распространенный метод подавления гена. ДНК обычно метилируется ферментами метилтрансферазы по нуклеотидам цитозина в динуклеотидной последовательности CpG (также называемой « островками CpG », когда они плотно сгруппированы). Анализ паттерна метилирования в данной области ДНК (которая может быть промотором) может быть достигнута с помощью метода, называемого бисульфитным картированием. Остатки метилированного цитозина не изменяются при обработке, тогда как неметилированные остатки заменяются на урацил. Различия анализируются секвенированием ДНК или методами, разработанными для количественной оценки SNP, такими как пиросеквенирование ( Biotage ) или MassArray ( Sequenom), измеряя относительные количества C / T в динуклеотиде CG. Считается, что паттерны патологического метилирования вовлечены в онкогенез. [3]

Ацетилирование гистонов также является важным процессом в транскрипции. Ферменты гистонацетилтрансферазы (HAT), такие как CREB-связывающий белок, также отделяют ДНК от гистонового комплекса, позволяя транскрипции продолжаться. Часто метилирование ДНК и деацетилирование гистонов работают вместе в подавлении генов . Комбинация этих двух факторов, по-видимому, является сигналом для более плотной упаковки ДНК, что снижает экспрессию генов. [ необходима цитата ]

Регулирование транскрипции [ править ]

Основная статья: Транскрипционная регуляция
1 : РНК-полимераза, 2 : Репрессор, 3 : Промотор, 4 : Оператор, 5 : Лактоза, 6 : lacZ, 7 : lacY, 8 : lacA. Вверху : Ген практически выключен. Нет лактозы, ингибирующей репрессор, поэтому репрессор связывается с оператором, что препятствует связыванию РНК-полимеразы с промотором и выработке лактазы. Нижний: Ген включен. Лактоза ингибирует репрессор, позволяя РНК-полимеразе связываться с промотором и экспрессировать гены, которые синтезируют лактазу. В конце концов, лактаза переваривает всю лактозу до тех пор, пока она не перестанет связываться с репрессором. Затем репрессор свяжется с оператором, остановив производство лактазы.

Таким образом, регуляция транскрипции контролирует, когда происходит транскрипция и сколько создается РНК. Транскрипция гена РНК-полимеразой может регулироваться несколькими механизмами. Факторы специфичности изменяют специфичность РНК-полимеразы для данного промотора или набора промоторов, делая ее более или менее склонной к связыванию с ними (т. Е. Сигма-факторам, используемым в прокариотической транскрипции ). Репрессоры привязываются к Оператору, кодирующие последовательности на цепи ДНК, которые близки к промоторной области или перекрывают ее, препятствуя продвижению РНК-полимеразы вдоль цепи, тем самым препятствуя экспрессии гена. Изображение справа демонстрирует регуляцию репрессора в lac-опероне. Общие факторы транскрипции помещают РНК-полимеразу в начало последовательности, кодирующей белок, а затем высвобождают полимеразу для транскрипции мРНК. Активаторы усиливают взаимодействие между РНК-полимеразой и конкретным промотором , способствуя экспрессии гена. Активаторы делают это, увеличивая привлекательность РНК-полимеразы для промотора, через взаимодействия с субъединицами РНК-полимеразы или косвенно, изменяя структуру ДНК. Усилителипредставляют собой сайты на спирали ДНК, которые связываются активаторами для создания петли ДНК, доставляя специфический промотор в комплекс инициации. Энхансеры гораздо чаще встречаются у эукариот, чем у прокариот, где существует лишь несколько примеров (на сегодняшний день). [4] Глушители - это участки последовательностей ДНК, которые при связывании с определенными факторами транскрипции могут подавлять экспрессию гена.

Регулирование транскрипции при раке [ править ]

Основная статья: Регуляция транскрипции при раке

У позвоночных большинство промоторов генов содержат островок CpG с многочисленными сайтами CpG . [5] Когда многие промоторные CpG-сайты гена метилированы, ген заглушается. [6] Колоректальный рак обычно имеет от 3 до 6 мутаций водителя и от 33 до 66 мутаций автостопщика или пассажира. [7] Однако подавление транскрипции может иметь большее значение, чем мутации, в развитии рака. Например, при колоректальном раке от 600 до 800 генов транскрипционно подавляются метилированием CpG-островков (см. Регуляцию транскрипции при раке).). Репрессия транскрипции при раке также может происходить за счет других эпигенетических механизмов, таких как измененная экспрессия микроРНК . [8] При раке груди репрессия транскрипции BRCA1 может происходить чаще за счет сверхэкспрессии микроРНК-182, чем за счет гиперметилирования промотора BRCA1 (см. Низкая экспрессия BRCA1 при раке груди и яичников ).

Регулирование транскрипции при зависимости [ править ]

Одна из основных черт зависимости - ее стойкость. Устойчивые поведенческие изменения, по-видимому, связаны с длительными изменениями, возникающими в результате эпигенетических изменений, влияющих на экспрессию генов в определенных областях мозга. [9] Наркотики вызывают три типа эпигенетических изменений в головном мозге. Это (1) гистонов ацетилирования и гистонов метилирование , (2) метилирование ДНК на сайтах CpG , и (3) эпигенетическое деактивация или повышающая регуляция из микроРНК . [9] [10] (Подробности см. В разделе « Эпигенетика кокаиновой зависимости» .)

Хроническое потребление никотина у мышей изменяет эпигенетический контроль клеток мозга над экспрессией генов за счет ацетилирования гистонов . Это увеличивает экспрессию в мозге белка FosB, важного при зависимости. [11] Сигаретная зависимость также была изучена примерно у 16 ​​000 человек, включая никогда не куривших, курильщиков в настоящее время и тех, кто бросил курить до 30 лет. [12] В клетках крови более 18 000 сайтов CpG (из примерно 450 000 проанализированных сайтов CpG в геноме) часто изменяли метилирование среди нынешних курильщиков. Эти сайты CpG присутствуют в более чем 7000 генах, или примерно в трети известных генов человека. Большинство дифференциально метилированных сайтов CpGвернулся к уровню никогда не куривших в течение пяти лет после отказа от курения. Однако 2568 CpG среди 942 генов оставались по-разному метилированными у бывших и никогда не куривших. Такие оставшиеся эпигенетические изменения можно рассматривать как «молекулярные рубцы» [10], которые могут влиять на экспрессию генов.

В моделях на грызунах наркотики, вызывающие злоупотребление, включая кокаин [13] метамфеамин, [14] [15] алкоголь [16] и продукты табачного дыма [17], все они вызывают повреждение ДНК в головном мозге. Во время репарации повреждений ДНК некоторые отдельные события репарации могут изменять метилирование ДНК и / или ацетилирование или метилирование гистонов в местах повреждения и, таким образом, могут способствовать образованию эпигенетического рубца на хроматине. [18]

Такие эпигенетические рубцы, вероятно, способствуют стойким эпигенетическим изменениям, обнаруживаемым при зависимости.

Регулирование транскрипции в обучении и памяти [ править ]

Метилирование ДНК - это добавление метильной группы к ДНК, происходящее в цитозине . На изображении показано основание с одним кольцом цитозина и метильная группа, добавленные к 5-му атому углерода. У млекопитающих метилирование ДНК происходит почти исключительно в цитозине, за которым следует гуанин .

У млекопитающих метилирование цитозина (см. Рисунок) в ДНК является основным регуляторным медиатором. Метилированные цитозины в основном встречаются в динуклеотидных последовательностях, где за цитозином следует гуанин, сайт CpG . Общее количество сайтов CpG в геноме человека составляет примерно 28 миллионов. [19] и обычно около 70% всех сайтов CpG имеют метилированный цитозин. [20]

Выявленные области человеческого мозга участвуют в формировании памяти.

У крысы болезненный опыт обучения, контекстуальная обусловленность страха могут привести к пожизненному воспоминанию о страхе после единственного обучающего события. [21] Метилирование цитозина изменено в промоторных областях примерно 9,17% всех генов в ДНК нейрона гиппокампа крысы, подвергшейся кратковременному условию страха . [22] гиппокамп , где новые воспоминания изначально хранятся.

Метилирование CpG в промоторной области гена подавляет транскрипцию [23], в то время как метилирование CpG в теле гена увеличивает экспрессию. [24] Ферменты TET играют центральную роль в деметилировании метилированных цитозинов. Деметилирование CpG в промоторе гена за счет активности фермента TET увеличивает транскрипцию гена. [25]

Когда к крысе применяется контекстуальное кондиционирование страха , более 5000 дифференциально метилированных областей (DMR) (по 500 нуклеотидов каждая) возникают в нейронном геноме гиппокампа крысы как через один час, так и через 24 часа после кондиционирования в гиппокампе. [22] Это вызывает активацию примерно 500 генов (часто из-за деметилирования сайтов CpG в промоторной области) и подавление примерно 1000 генов (часто из-за вновь образованного 5-метилцитозина в сайтах CpG в промоторе). область, край). Паттерн индуцированных и репрессированных генов в нейронах, по-видимому, обеспечивает молекулярную основу для формирования первой временной памяти об этом тренировочном событии в гиппокампе мозга крысы. [22]

Посттранскрипционная регуляция [ править ]

Основная статья: Посттранскрипционная регуляция

После того, как ДНК расшифрована и мРНК сформирована, должна быть какая-то регуляция того, сколько мРНК транслируется в белки. Клетки делают это, модулируя кэппинг, сплайсинг, добавление поли (A) хвоста, скорость экспорта в ядро, специфичную для последовательности, и, в некоторых случаях, секвестрацию транскрипта РНК. Эти процессы происходят у эукариот, но не у прокариот. Эта модуляция является результатом белка или транскрипта, который, в свою очередь, регулируется и может иметь сродство к определенным последовательностям.

Три первичных нетранслируемых региона и микроРНК [ править ]

Основная статья: Три основных непереведенных региона
Основная статья: MicroRNA

Три первичных нетранслируемых области (3'-UTR) информационных РНК (мРНК) часто содержат регуляторные последовательности, которые посттранскрипционно влияют на экспрессию генов. [26] Такие 3'-UTR часто содержат как сайты связывания для микроРНК (miRNA), так и для регуляторных белков. Связываясь со специфическими сайтами в 3'-UTR, miRNA могут снижать экспрессию генов различных мРНК, либо ингибируя трансляцию, либо напрямую вызывая деградацию транскрипта. 3'-UTR также может иметь области сайленсера, которые связывают репрессорные белки, которые ингибируют экспрессию мРНК.

3'-UTR часто содержит элементы ответа miRNA (MRE) . MRE представляют собой последовательности, с которыми связываются миРНК. Это преобладающие мотивы в 3'-UTR. Среди всех регуляторных мотивов в 3'-UTR (например, включая области сайленсеров) MRE составляют около половины мотивов.

По состоянию на 2014 г. веб-сайт miRBase , [27] архив последовательностей и аннотаций miRNA , перечислял 28 645 записей о 233 биологических видах. Из них 1881 miRNA находились в аннотированных локусах miRNA человека. Предполагалось, что miRNA содержат в среднем около четырехсот целевых мРНК (влияющих на экспрессию нескольких сотен генов). [28] Freidman et al. [28] подсчитали, что> 45 000 сайтов-мишеней miRNA в 3'-UTRs мРНК человека консервативны выше фоновых уровней, и более 60% генов, кодирующих белки человека, находились под селективным давлением для поддержания спаривания с miRNA.

Прямые эксперименты показывают, что одна миРНК может снизить стабильность сотен уникальных мРНК. [29] Другие эксперименты показывают, что одна miRNA может подавлять продукцию сотен белков, но эта репрессия часто бывает относительно мягкой (менее чем в 2 раза). [30] [31]

Эффекты нарушения регуляции экспрессии генов miRNA, по-видимому, важны при раке. [32] Например, при раке желудочно-кишечного тракта в статье 2015 года было идентифицировано девять miRNA как эпигенетически измененные и эффективные в подавлении регуляции ферментов репарации ДНК. [33]

Эффекты микроРНК дизрегуляцией экспрессии генов также , как представляется, важную роль в нервно - психических расстройств, таких как шизофрения , биполярное расстройство , большое депрессивное расстройство , болезнь Паркинсона , болезнь Альцгеймера болезнь и аутистического спектра расстройств. [34] [35] [36]

Правила перевода [ править ]

Основная статья: Трансляционное регулирование

Трансляция мРНК также может контролироваться рядом механизмов, в основном на уровне инициации. Рекрутирование малой субъединицы рибосомы действительно может модулироваться вторичной структурой мРНК, связыванием антисмысловой РНК или связыванием с белками. Как у прокариот, так и у эукариот существует большое количество связывающих РНК белков, которые часто направляются к своей целевой последовательности посредством вторичной структуры транскрипта, которая может меняться в зависимости от определенных условий, таких как температура или присутствие лиганда (аптамера). . Некоторые транскрипты действуют как рибозимы и саморегулируют свою экспрессию.

Примеры регуляции генов [ править ]

  • Индукция фермента - это процесс, в котором молекула (например, лекарство) индуцирует (т.е. инициирует или усиливает) экспрессию фермента.
  • Индукция белков теплового шока у плодовой мухи Drosophila melanogaster .
  • Оперон Лак представляет собой интересный пример того , как экспрессия генов может регулироваться.
  • Вирусы, несмотря на то, что у них всего несколько генов, обладают механизмами регуляции экспрессии их генов, как правило, на ранней и поздней фазах, используя коллинеарные системы, регулируемые антитерминаторами ( фаг лямбда ) или модуляторами сплайсинга ( ВИЧ ).
  • Gal4 является активатором транскрипции, который контролирует экспрессию GAL1, GAL7 и GAL10 (все из которых кодируют метаболизм галактозы в дрожжах). Система GAL4 / UAS использовалась в различных организмах разных типов для изучения экспрессии генов. [37]

Биология развития [ править ]

Основная статья: Эволюционная биология развития

Большое количество изученных регуляторных систем происходит из биологии развития . Примеры включают:

  • Колинеарность кластера генов Hox с их вложенным переднезадним паттерном
  • Генерация рисунка руки (цифры - межпальцевые): градиент звукового ежа (секретируемого индуцирующего фактора) от зоны поляризующей активности в конечности, который создает градиент активного Gli3, который активирует гремлин, который ингибирует BMP, также секретируемые в limb, приводит к формированию чередующегося паттерна активности в результате этой системы реакции-диффузии .
  • Сомитогенез - это создание сегментов (сомитов) из однородной ткани (пресомитическая мезодерма ). Они формируются последовательно от переднего к заднему. Это достигается у амниот, возможно, с помощью двух противоположных градиентов, ретиноевой кислоты в передней части (волновой фронт) и Wnt и Fgf в задней части, в сочетании с колеблющимся паттерном (часы сегментации), состоящим из FGF + Notch и Wnt в противофазе. [38]
  • Определение пола в соме дрозофилы требует определения соотношения аутосомных генов к генам, кодируемым половыми хромосомами , что приводит к выработке бесполого фактора сплайсинга у самок, что приводит к женской изоформе двойного пола. [39]

Схема [ править ]

Основная статья: Генная регуляторная сеть

Повышающее и понижающее регулирование [ править ]

Повышающая регуляция - это процесс, который происходит внутри клетки и запускается сигналом (исходящим из внутреннего или внешнего по отношению к клетке), который приводит к повышенной экспрессии одного или нескольких генов и, как следствие, белков, кодируемых этими генами. И наоборот, отрицательная регуляция - это процесс, приводящий к снижению экспрессии гена и соответствующего белка.

  • Повышающая регуляция происходит, например, когда в клетке отсутствует какой-либо рецептор. В этом случае синтезируется больше рецепторного белка, который транспортируется к мембране клетки, и, таким образом, чувствительность клетки возвращается к норме, восстанавливая гомеостаз .
  • Подавление происходит, например, когда клетка чрезмерно стимулируется нейротрансмиттером , гормоном или лекарством в течение длительного периода времени, и экспрессия рецепторного белка снижается, чтобы защитить клетку (см. Также тахифилаксию ).

Индуцируемые и подавляемые системы [ править ]

Генную регуляцию можно резюмировать по реакции соответствующей системы:

  • Индуцибельные системы - индуцибельная система отключена, если не присутствует какая-либо молекула (называемая индуктором), которая обеспечивает экспрессию генов. Говорят, что молекула «вызывает экспрессию». То, как это происходит, зависит от механизмов контроля, а также от различий между прокариотическими и эукариотическими клетками.
  • Репрессивные системы. Репрессивные системы работают, за исключением присутствия какой-либо молекулы (называемой корепрессором), которая подавляет экспрессию генов. Говорят, что молекула «подавляет экспрессию». То, как это происходит, зависит от механизмов контроля, а также от различий между прокариотическими и эукариотическими клетками.

Система GAL4 / UAS является примером как индуцируемой, так и воспроизводимой системы. Gal4 связывает вышестоящую активационную последовательность (UAS) для активации транскрипции кассеты GAL1 / GAL7 / GAL10. С другой стороны, ответ MIG1 на присутствие глюкозы может ингибировать GAL4 и, следовательно, останавливать экспрессию кассеты GAL1 / GAL7 / GAL10. [40]

Теоретические схемы [ править ]

  • Репрессор / индуктор: активация сенсора приводит к изменению экспрессии гена.
  • отрицательная обратная связь: продукт гена прямо или косвенно снижает собственное производство, что может привести к
    • поддержание уровня транскрипции постоянным / пропорциональным фактору
    • подавление реакций бегства в сочетании с положительной обратной связью
    • создание осциллятора за счет использования временной задержки транскрипции и трансляции, учитывая, что период полужизни мРНК и белка короче
  • положительная обратная связь: продукт гена прямо или косвенно стимулирует собственное производство, что может привести к
    • усиление сигнала
    • бистабильные переключатели, когда два гена подавляют друг друга и оба имеют положительную обратную связь
    • генерация паттернов

Методы обучения [ править ]

Для получения информации о методах ДНК и РНК см. Методы с использованием нуклеиновых кислот .
Для белковых методов см. Белковые методы .

В общем, в большинстве экспериментов по изучению дифференциальной экспрессии использовались экстракты РНК из цельных клеток, называемые стационарными уровнями, чтобы определить, какие гены изменились и насколько. Они, однако, не информативны о том, где происходит регуляция, и могут маскировать противоречивые регуляторные процессы ( см. Посттранскрипционная регуляция ), но они по-прежнему наиболее часто анализируются ( количественная ПЦР и ДНК-микрочип ).

При изучении экспрессии генов существует несколько методов, позволяющих рассмотреть различные этапы. У эукариот к ним относятся:

  • Локальная хроматина среда региона может быть определена с помощью ЧИП-чип анализа, сбрасывая РНК - полимеразы II , гистона 3 модификаций, Trithorax-группы белков , Polycomb-группы белков , или любой другой ДНК-связывающего элемента , к которому хорошим антитело доступно .
  • Эпистатические взаимодействия можно исследовать с помощью анализа синтетического генетического массива.
  • Из-за посттранскрипционной регуляции скорости транскрипции и уровни общей РНК значительно различаются. Чтобы измерить скорость транскрипции, можно провести ядерный анализ, и в настоящее время разрабатываются новые высокопроизводительные методы с использованием тиоловой метки вместо радиоактивности . [41]
  • Только 5% РНК, полимеризованной в ядре, выходит [42], и не только интроны, абортивные продукты и бессмысленные транскрипты деградируют. Следовательно, различия в ядерном и цитоплазматическом уровнях можно увидеть, разделив две фракции путем мягкого лизиса. [43]
  • Альтернативное сращивание может быть проанализировано с помощью набора для сращивания или с помощью мозаичного массива ( см. ДНК-микрочип ).
  • Вся РНК in vivo образует комплексы в виде РНП . Количество транскриптов, связанных со специфическим белком, также может быть проанализировано с помощью RIP-Chip . Например, DCP2 будет указывать на секвестрированный белок; связанный с рибосомами дает и указывает на транскрипты, активные в транскрипции (хотя более устаревший метод, называемый фракционированием полисом , все еще популярен в некоторых лабораториях)
  • Уровни белка можно анализировать с помощью масс-спектрометрии , которую можно сравнивать только с количественными данными ПЦР , поскольку данные микрочипа являются относительными, а не абсолютными.
  • Скорость деградации РНК и белка измеряется с помощью ингибиторов транскрипции ( актиномицин D или α-аманитин ) или ингибиторов трансляции ( циклогексимид ), соответственно.

См. Также [ править ]

  • Искусственные факторы транскрипции (небольшие молекулы, имитирующие белок фактора транскрипции)
  • Сотовая модель
  • Консервативная некодирующая последовательность ДНК
  • Энхансер (генетика)
  • Структура гена
  • Пространственно-временная экспрессия генов

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ Ссылка, Genetics Home. "Можно ли включать и выключать гены в клетках?" . Домашний справочник по генетике .
  2. ^ Bell JT, Пай А.А., Pickrell JK, Gaffney DJ, Пике-Реги R, Degner JF, и др. (2011). «Паттерны метилирования ДНК связаны с генетическими вариациями и вариациями экспрессии генов в линиях клеток HapMap» . Геномная биология . 12 (1): R10. DOI : 10.1186 / ГБ-2011-12-1-r10 . PMC 3091299 . PMID 21251332 .  
  3. ^ Vertino PM, Spillare EA, Harris CC, Baylin SB (апрель 1993). «Измененные паттерны хромосомного метилирования сопровождают индуцированную онкогенами трансформацию эпителиальных клеток бронхов человека» (PDF) . Исследования рака . 53 (7): 1684–9. PMID 8453642 .  
  4. Перейти ↑ Austin S, Dixon R (июнь 1992 г.). «Прокариотический энхансер-связывающий белок NTRC обладает АТФазной активностью, которая фосфорилируется и зависит от ДНК» . Журнал EMBO . 11 (6): 2219–28. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1992.tb05281.x . PMC 556689 . PMID 1534752 .  
  5. ^ Saxonov S, P Berg, Brutlag DL (январь 2006). «Полногеномный анализ динуклеотидов CpG в геноме человека позволяет выделить два различных класса промоторов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (5): 1412–7. Bibcode : 2006PNAS..103.1412S . DOI : 10.1073 / pnas.0510310103 . PMC 1345710 . PMID 16432200 .  
  6. ↑ Bird A (январь 2002 г.). «Паттерны метилирования ДНК и эпигенетическая память» . Гены и развитие . 16 (1): 6–21. DOI : 10,1101 / gad.947102 . PMID 11782440 . 
  7. ^ Фогельштейна B, Пападопулос N, Velculescu В.Е., Чжоу S, Диас LA, Кинзлер KW (март 2013 г. ). «Пейзажи генома рака» . Наука . 339 (6127): 1546–58. Bibcode : 2013Sci ... 339.1546V . DOI : 10.1126 / science.1235122 . PMC 3749880 . PMID 23539594 .  
  8. ^ Tessitore A, Cicciarelli G, Del Vecchio F, Gaggiano A, Verzella D, Fischietti M и др. (2014). «МикроРНК в сети повреждения / восстановления ДНК и рака» . Международный журнал геномики . 2014 : 820248. дои : 10,1155 / 2014/820248 . PMC 3926391 . PMID 24616890 .  
  9. ^ a b Nestler EJ (январь 2014 г.). «Эпигенетические механизмы наркомании» . Нейрофармакология . 76 Pt B: 259–68. DOI : 10.1016 / j.neuropharm.2013.04.004 . PMC 3766384 . PMID 23643695 .  
  10. ^ a b Робисон AJ, Nestler EJ (октябрь 2011 г.). «Транскрипционные и эпигенетические механизмы зависимости» . Обзоры природы. Неврология . 12 (11): 623–37. DOI : 10.1038 / nrn3111 . PMC 3272277 . PMID 21989194 .  
  11. ^ Левин А., Хуанг Y, Дрисальди Б., Гриффин Е.А., Поллак Д.Д., Сюй С. и др. (Ноябрь 2011 г.). «Молекулярный механизм шлюзового наркотика: эпигенетические изменения, инициированные кокаином экспрессией основного гена никотина» . Трансляционная медицина науки . 3 (107): 107ra109. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3003062 . PMC 4042673 . PMID 22049069 .  
  12. ^ Joehanes R, Just AC, Marioni RE, пиллинг LC, LM Рейнольдс, Mandaviya PR и др. (Октябрь 2016 г.). «Эпигенетические признаки курения сигарет» . Тираж: сердечно-сосудистая генетика . 9 (5): 436–447. DOI : 10,1161 / CIRCGENETICS.116.001506 . PMC 5267325 . PMID 27651444 .  
  13. ^ Де Соуза М.Ф., Gonçales Т.А., Steinmetz А, Моура DJ, Saffi J, Гомес R, Баррос HM (апрель 2014). «Кокаин вызывает повреждение ДНК в различных областях мозга самок крыс при различных гормональных условиях». Клиническая и экспериментальная фармакология и физиология . 41 (4): 265–9. DOI : 10.1111 / 1440-1681.12218 . PMID 24552452 . 
  14. ^ Джонсон Z, Вентерс Дж, Guarraci Ф., Зевайл-М Фут (июнь 2015). «Метамфетамин вызывает повреждение ДНК в определенных областях головного мозга самок крыс». Клиническая и экспериментальная фармакология и физиология . 42 (6): 570–5. DOI : 10.1111 / 1440-1681.12404 . PMID 25867833 . 
  15. ^ Tokunaga I, Ishigami A, S Кубо, Gotohda T, Китамура O (август 2008). «Перекисное повреждение ДНК и апоптоз в головном мозге крыс, обработанных метамфетамином» . Журнал медицинских исследований . 55 (3–4): 241–5. DOI : 10,2152 / jmi.55.241 . PMID 18797138 . 
  16. ^ Rulten SL, Ходдер E, Рипли TL, Stephens Д.Н., Мейн LV (июль 2008). «Алкоголь вызывает повреждение ДНК и белок анемии D2 Фанкони, вовлекающий FANCD2 в пути ответа на повреждение ДНК в мозге». Алкоголизм, клинические и экспериментальные исследования . 32 (7): 1186–96. DOI : 10.1111 / j.1530-0277.2008.00673.x . PMID 18482162 . 
  17. ^ Адхи N, Chen Y, Martins-Green M (октябрь 2017). «Биомаркеры заболевания могут быть обнаружены у мышей уже через 4 недели после начала воздействия дыма из третьих рук в уровнях, эквивалентных тем, которые обнаруживаются в домах курильщиков» . Клиническая наука . 131 (19): 2409–2426. DOI : 10,1042 / CS20171053 . PMID 28912356 . 
  18. ^ Дабин Дж, Форчунь А, Polo SE (июнь 2016). «Поддержание эпигенома в ответ на повреждение ДНК» . Молекулярная клетка . 62 (5): 712–27. DOI : 10.1016 / j.molcel.2016.04.006 . PMC 5476208 . PMID 27259203 .  
  19. ^ Левквиста C, Додд IB, Sneppen K, Haerter JO (июнь 2016). «Метилирование ДНК в эпигеномах человека зависит от локальной топологии сайтов CpG» . Исследования нуклеиновых кислот . 44 (11): 5123–32. DOI : 10.1093 / NAR / gkw124 . PMC 4914085 . PMID 26932361 .  
  20. ^ Джаббари K, Бернарди G (май 2004). «Метилирование цитозина и частоты CpG, TpG (CpA) и TpA». Джин . 333 : 143–9. DOI : 10.1016 / j.gene.2004.02.043 . PMID 15177689 . 
  21. ^ Ким JJ, Jung MW (2006). «Нейронные цепи и механизмы, участвующие в формировании условного рефлекса страха Павлова: критический обзор» . Неврология и биоповеденческие обзоры . 30 (2): 188–202. DOI : 10.1016 / j.neubiorev.2005.06.005 . PMC 4342048 . PMID 16120461 .  
  22. ^ a b c Duke CG, Kennedy AJ, Gavin CF, Day JJ, Sweatt JD (июль 2017 г.). «Зависящая от опыта эпигеномная реорганизация в гиппокампе» . Обучение и память . 24 (7): 278–288. DOI : 10,1101 / lm.045112.117 . PMC 5473107 . PMID 28620075 .  
  23. ↑ Weber M, Hellmann I, Stadler MB, Ramos L, Pääbo S, Rebhan M, Schübeler D (апрель 2007 г.). «Распределение, потенциал молчания и эволюционное влияние метилирования промоторной ДНК в геноме человека». Nat. Genet . 39 (4): 457–66. DOI : 10.1038 / ng1990 . PMID 17334365 . 
  24. ↑ Ян Х, Хан Х, Де Карвальо Д. Д., Лэй Ф. Д., Джонс ПА, Лян Г. (октябрь 2014 г.). «Метилирование тела генов может изменять экспрессию генов и является терапевтической мишенью при раке» . Раковая клетка . 26 (4): 577–90. DOI : 10.1016 / j.ccr.2014.07.028 . PMC 4224113 . PMID 25263941 .  
  25. ^ Maeder ML, Angstman JF, Richardson ME, Linder SJ, Cascio VM, Tsai SQ, Ho QH, Sander JD, Reyon D, Bernstein BE, Costello JF, Wilkinson MF, Joung JK (декабрь 2013 г.). «Направленное деметилирование ДНК и активация эндогенных генов с использованием программируемых слитых белков TALE-TET1» . Nat. Biotechnol . 31 (12): 1137–42. DOI : 10.1038 / nbt.2726 . PMC 3858462 . PMID 24108092 .  
  26. ^ Огородников A, Каргаполова Y, Danckwardt S (июнь 2016). «Процессинг и расширение транскриптома на 3'-конце мРНК в состоянии здоровья и болезни: поиск правильного конца» . Pflügers Archiv . 468 (6): 993–1012. DOI : 10.1007 / s00424-016-1828-3 . PMC 4893057 . PMID 27220521 .  
  27. ^ miRBase.org
  28. ^ a b Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP (январь 2009 г.). «Большинство мРНК млекопитающих являются консервативными мишенями для микроРНК» . Геномные исследования . 19 (1): 92–105. DOI : 10.1101 / gr.082701.108 . PMC 2612969 . PMID 18955434 .  
  29. ↑ 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 . 
  30. ^ Сельбы М, Schwanhäusser В, Тирфельдер N, Fang Z, R Ханин, Rajewsky N (сентябрь 2008 г.). «Широко распространенные изменения в синтезе белка, вызванные микроРНК». Природа . 455 (7209): 58–63. Bibcode : 2008Natur.455 ... 58S . DOI : 10,1038 / природа07228 . PMID 18668040 . 
  31. ^ Пэк D, Villen J, Shin C, Камарго FD, Gygi SP, Бартель DP (сентябрь 2008). «Влияние микроРНК на выход белка» . Природа . 455 (7209): 64–71. Bibcode : 2008Natur.455 ... 64В . DOI : 10,1038 / природа07242 . PMC 2745094 . PMID 18668037 .  
  32. ^ Palmero Е.И., де - Кампос С.Г., Campos М, де Соуза NC, Гиррейру ID, Carvalho А.Л., Marques М.М. (июль 2011 г.). «Механизмы и роль нарушения регуляции микроРНК в возникновении и прогрессировании рака» . Генетика и молекулярная биология . 34 (3): 363–70. DOI : 10.1590 / S1415-47572011000300001 . PMC 3168173 . PMID 21931505 .  
  33. Перейти ↑ Bernstein C, Bernstein H (май 2015). «Эпигенетическое снижение репарации ДНК при прогрессировании рака желудочно-кишечного тракта» . Всемирный журнал онкологии желудочно-кишечного тракта . 7 (5): 30–46. DOI : 10,4251 / wjgo.v7.i5.30 . PMC 4434036 . PMID 25987950 .  
  34. ^ Maffioletti Е, Тардито Д, Gennarelli М, Bocchio-Chiavetto L (2014). «Микрошпионы от мозга к периферии: новые ключи к разгадке исследований микроРНК при нервно-психических расстройствах» . Границы клеточной неврологии . 8 : 75. DOI : 10,3389 / fncel.2014.00075 . PMC 3949217 . PMID 24653674 .  
  35. ^ Mellios N, M Sur (2012). «Растущая роль микроРНК в шизофрении и расстройствах аутистического спектра» . Границы в психиатрии . 3 : 39. DOI : 10,3389 / fpsyt.2012.00039 . PMC 3336189 . PMID 22539927 .  
  36. ^ Geaghan M, Cairns MJ (август 2015). «МикроРНК и посттранскрипционная дисрегуляция в психиатрии» . Биологическая психиатрия . 78 (4): 231–9. DOI : 10.1016 / j.biopsych.2014.12.009 . PMID 25636176 . 
  37. ^ Barnett JA (июль 2004). «История исследований дрожжей 7: ферментативная адаптация и регуляция». Дрожжи . 21 (9): 703–46. DOI : 10.1002 / yea.1113 . PMID 15282797 . 
  38. ^ Dequéant ML, Pourquié O (май 2008). «Сегментарный паттерн эмбриональной оси позвоночных». Обзоры природы. Генетика . 9 (5): 370–82. DOI : 10.1038 / nrg2320 . PMID 18414404 . 
  39. Перейти ↑ Gilbert SF (2003). Биология развития, 7-е изд., Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, 65–6. ISBN 0-87893-258-5 . 
  40. ^ Nehlin JO, Carlberg M, Ronne H (ноябрь 1991). «Контроль дрожжевых генов GAL с помощью репрессора MIG1: транскрипционный каскад в ответе на глюкозу» . Журнал EMBO . 10 (11): 3373–7. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1991.tb04901.x . PMC 453065 . PMID 1915298 .  
  41. ↑ Cheadle C, Fan J, Cho-Chung YS, Werner T, Ray J, Do L и др. (Май 2005 г.). «Контроль экспрессии генов во время активации Т-клеток: альтернативная регуляция транскрипции мРНК и стабильности мРНК» . BMC Genomics . 6 : 75. DOI : 10.1186 / 1471-2164-6-75 . PMC 1156890 . PMID 15907206 .  
  42. ^ Джексон Д., Помбо A, Iborra F (февраль 2000). «Баланс транскрипции: анализ метаболизма ядерной РНК в клетках млекопитающих». Журнал FASEB . 14 (2): 242–54. DOI : 10.1096 / fasebj.14.2.242 . PMID 10657981 . 
  43. ^ Schwanekamp JA, Sartor М.А., Karyala S, D Halbleib, Medvedovic М, Томлинсон CR (2006). «Полногеномный анализ показывает, что на уровни ядерной и цитоплазматической РНК по-разному влияет диоксин». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура и экспрессия гена . 1759 (8–9): 388–402. DOI : 10.1016 / j.bbaexp.2006.07.005 . PMID 16962184 . 

Библиография [ править ]

  • Latchman, Дэвид С. (2005). Генная регуляция: эукариотическая перспектива . Психология Press. ISBN 978-0-415-36510-9.

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных факторов транскрипции растений и платформа для анализа данных и регуляции транскрипции растений
  • Регулирование экспрессии генов (MeSH) в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • ChIPBase Открытая база данных для декодирования сетей регуляции транскрипции некодирующих РНК и генов, кодирующих белок, на основе данных ChIP-seq.