簡述染色質成分哪些化學修飾在表觀遺傳學中對細胞的哪些表達水平

2021-03-22 07:55:00 字數 5076 閱讀 4829

1樓:匿名使用者

所謂表觀遺傳學,就是不改變基因的序列,通過對基因的修飾來調控基因的表達.所以,基因表達的表觀遺傳學調控,就是通過各種表觀遺傳的修飾方式來對基因進行調控.目前,已知的表觀遺傳現象有:

dna甲基化(dna methylation),基因組印記(genomic impriting),母體效應(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁顯性,休眠轉座子啟用和rna編輯(rna editing)等.

什麼是表觀遺傳學?

2樓:醉冰軒主

表觀遺傳學(epige***ics)

——主要研究任務是通過對生活習慣、飲食習慣等因素的研究,尋找在沒有改變dna序列的前體下,環境如何影響我們的基因的答案。比如說,空氣中的汙染物如何改變一個人的dna的表達,從而導致像肺氣腫或肺癌之類的疾病。

在基因組中除了dna和rna序列以外,還有許多調控基因的資訊,它們雖然本身不改變基因的序列,但是可以通過基因修飾,蛋白質與蛋白質、dna和其它分子的相互作用,而影響和調節遺傳的基因的功能和特性,並且通過細胞**和增殖週期影響遺傳。因此表觀遺傳學又稱為實驗遺傳學、化學遺傳學、特異性遺傳學、後遺傳學、表遺傳學和基因外調節系統,它是生命科學中一個普遍而又十分重要的新的研究領域。它不僅對基因表達、調控、遺傳有重要作用,而且在腫瘤、免疫等許多疾病的發生和防治中亦具有十分重要的意義。

3樓:芙蓉雲

表觀遺傳學(epige***ics)研究轉錄前基因在染色質水平的結構修飾對基因功能的影響,這種修飾可通過細胞**和增值週期進行傳遞。表觀遺傳學已成為生命科學中普遍關注的前沿,在功能基因組時代尤其如此。免疫系統被認為是一個解析表觀遺傳學調控機制的良好模型,而且免疫細胞伯分化及功能表達和表觀遺傳學的聯絡甚密,無疑使這一交叉領域的發展一開始就置身於一片沃土之中。

為此,本文對錶觀遺傳學的免疫學意義作一簡介,側面重於t細胞分化特別是th1、th2及相關細胞因子基因表達中的表觀遺傳學調控。

4樓:apple醫生

研究基因的核苷酸序列不發生改變的情況下,基因表達了可遺傳的變化

染色體修飾如何影響基因表達調控

5樓:匿名使用者

你問的一個問題應該屬於表觀遺傳的問題,簡單的來說,你所說的染色體修飾就是在不該表dna序列的情況下,來調控基因的表達,而這種調控基因表達的方式是可遺傳的,這便是表觀遺傳。其修飾的異常將影響基因結構以及基因表達,導致某些複雜綜合症、多因素疾病或癌症。

在這裡,我找到了一個簡要介紹表觀遺傳機制的文章,希望對你有所幫助。

在學習遺傳學的時候,我們知道基因結構的改變會引起生物體表現型的改變,而這種改變可以從上代傳到下代。然而,近年來的研究表明,現代生物包括人類在內從祖先基因組中所獲得的生長、發育和進化資訊並不僅僅是基因序列。在基因的序列不發生變化的條件下,基因表達發生的改變也可以是遺傳的,導致可遺傳的表現型變化。

這種表現型變化因沒有直接涉及基因的序列資訊,因而是「表觀」的,稱為表觀遺傳變異,又叫表觀遺傳修飾。於是,遺傳學的研究又開闢了一個新的領域——表觀遺傳學(epige***ics)。

表觀遺傳學是研究基因型不發生變更的情況下產生的基因表達的可遺傳改變的學科。這種改變是細胞內遺傳資訊以外的其他可遺傳物質發生的改變,且這種改變在發育和細胞增殖過程中能穩定傳遞。表觀遺傳學研究內容包括dna甲基化表觀遺傳、染色質表現遺傳、表觀遺傳基因表達調控、表觀遺傳基因沉默、細菌的限制性基因修飾等。

廣義上,dna甲基化、基因沉默、基因組印記、染色質重塑、rna剪接、rna編輯、rna干擾、x染色體失活、組蛋白乙醯化等都可以歸入表觀遺傳學範疇,而其中任一過程的異常都將影響基因結構以及基因表達,導致某些複雜綜合症、多因素疾病或癌症。與dna序列的改變不同的是,許多表觀遺傳的改變是可逆的,這使表觀遺傳疾病的**較為樂觀。

現就將簡要介紹一下表觀遺傳修飾的作用機制:

1 dna甲基化 真核生物基因組中存在廣泛的甲基化。dna甲基化是由dna甲基轉移酶催化s-腺苷甲硫氨酸作為甲基供體,將胞嘧啶轉變為s-甲基胞嘧啶(mc)的反應(如圖1)。cg(即cpg)二核苷酸是最主要是甲基化位點。

它在基因組中呈不均勻分佈並廣泛存在。dna甲基化對維持染色體的結構具有重要作用,並且與x染色體的失活、基因印記和腫瘤的發生和發展密切相關。在某些區域cpg序列的密度比平均密度高出許多,其長度大於200個鹼基,這些區域命名為cpg島。

cpg島位於基因上游調控區的啟動子,這些基因為管家基因或組織特異表達基因。

基因啟動子區的cpg島在正常狀態下一般是非甲基化的,當其發生甲基化時,常導致基因轉錄沉寂,使一些重要基因如抑癌基因、dna修複基因等喪失功能,從而導致正常細胞的生長分化調控失常以及dna損傷不能被及時修復,這與多種腫瘤形成密切相關。相反,整個基因組中普遍存在低甲基化,主要發生在dna 重複序列中,如微衛星dna、長散步元件(lines) 、中度重複順序、alu順序等,這種廣泛的低甲基化會造成基因不穩定,與多種腫瘤如肝細胞癌、尿道上皮細胞癌、宮頸癌等的發生有關。dna的低甲基化也可能在異常組蛋白修飾的協同下引起某些t細胞基因的異常活化、導致狼瘡等自身免疫疾病的發生。

越來越多證據表明伴隨衰老有很多細胞的發生cpg島異常甲基化,從而導致許多與衰老相關的生理和病理改變,包括導致腫瘤。dna甲基化技術的進展也可將其應用領域擴大到非創傷性產前診斷。甲基化特性pcr可快速、靈敏地根據胎兒和母親之間dna甲基化的差異從母親血漿中檢測胎兒dna。

2 組蛋白修飾 組蛋白是真核生物染色體的結構蛋白,是一類小分子鹼性蛋白質,分為h1、h2a、h2b、h3及h4五種型別(如圖2),它們富含帶正電荷的鹼性氨基酸,能夠同dna中帶負電荷的磷基酸基團相互作用。只有改變組蛋白的修飾狀態,使dna和組蛋白的結合變鬆,才能使相關基因表達,因此組蛋白是重要的染色體結構維持單位和基因表達的負控制因子。

組蛋白修飾主要以共價鍵形式發生,包括乙醯化、甲基化、磷酸化和泛素化。組蛋白乙醯化與基因活化以及dna複製相關,組蛋白的去乙醯化和基因的失活相關,通過組蛋白的乙醯化與去乙醯化,會使與組蛋白結合的基因表達受到精確的調控。甲基化修飾可使染色體的結構發生變化,也可以通過其他轉錄因子來調控基因的表達。

而組蛋白的磷酸化則通過改變組蛋白的電荷、修飾組蛋白的結合表面,在基因轉錄、dna修復、細胞凋亡及染色質凝聚等過程中起調控作用。泛素化主要通過對被降解組蛋白連線上泛素標記,使部分蛋白啟動基因表達來實現。

3 染色質重塑 在基因表達的複製和重組過程中,對應基因尤其是基因的調控區的染色質的包裝狀態,核小體和組蛋白以及對應的dna分子會發生一系列的改變,這就是染色質重塑。染色質重塑的發生和組蛋白n端末尾的修飾密切相關,尤其是對組蛋白h3和h4的修飾。修飾直接影響核小體的結構,併為其他蛋白質提供了和dna作用的結合位點。

染色質重塑主要包括2種型別:一是依賴atp的物理修飾;另一種是依賴共價結合反應的化學修飾。依賴atp的物理修飾主要是利用atp水解釋放的能量,使dna超螺旋旋矩和旋相發生變化,使轉錄因子更易接近並結合核小體dna,從而調控基因的轉錄過程。

染色質重塑複合物、組蛋白修飾酶的突變均和轉錄調控、dna甲基化、dna重組、細胞週期、dna的複製和修復的異常相關,這些異常可以引起生長髮育畸形,智力發育遲緩,甚至導致癌症。

4 遺傳印記 基因組印記也是一種表觀遺傳現象,即來自父親和母親的等位基因在傳遞給子代時發生了某種修飾,使子代只表現出父方或者母方的一種基因,這種現象即為基因印記。基因印記遍佈基因組,其內含子比較小,並且能在組織中特異性表達。印記基因在發育過程中扮演著重要角色,研究發現許多的印記基因對胚胎和胎兒出身後的生長髮育有著重要調節作用,對行為和大腦的功能也有著重要影響,印記基因的異常同樣可以誘發癌症,此外,一些環境因素,比如食物中的葉酸也會破壞印記,但目前對印記機制知之甚少。

基因組印記的病變是臍疝-巨舌-巨人綜合徵(bws)的主要**,bws患者表現胚胎和胎盤過度增生、巨舌、巨大發育,兒童期易發生腫瘤。印記丟失不僅影響胚胎髮育並可誘發出生後的發育異常,從而導致癌症發生。如果抑癌基因有活性的等位基因失活便提高了發生癌症的機率,例如igf2基因印記丟失將導致多種腫瘤。

圖1 甲基化敏感性單鏈構象分析(ms-ssca)示意圖

表觀遺傳學修飾對基因的表達有什麼影響?簡述之。

6樓:匿名使用者

所謂表觀遺傳學,就是不改變基因的序列,通過對基因的修飾來調控基因的表達.所以,基因表達的表觀遺傳學調控,就是通過各種表觀遺傳的修飾方式來對基因進行調控.目前,已知的表觀遺傳現象有:

dna甲基化(dna methylation),基因組印記(genomic impriting),母體效應(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁顯性,休眠轉座子啟用和rna編輯(rna editing)等.

染色質結構變化有多少種不同的研究模式?其如何在細胞功能調控中起作用

7樓:

真核細胞組蛋白copy

如何分析

組蛋白是真核細胞中構成染色質核心小體的主要元件,其翻譯後修飾蘊藏著組蛋白密碼,是表觀遺傳學的重要內容,影響染色質的結構和功能,進而調控基因表達.組蛋白翻譯後修飾形式的鑑定是揭示組蛋白密碼的關鍵,目前質譜技術已經成為分析組蛋白及其翻譯後修飾的重要工具.本文綜述了組蛋白翻譯後修飾鑑定方法的新進展,介紹了基於質譜技術"bottom-up"和"top-down"的組蛋白分析策略,及cid、ecd和etd等鑑定組蛋白修飾位點的質譜碎片裂解技術,並結合當前研究進展,評述了質譜技術在組蛋白翻譯後修飾譜的鑑定、組蛋白各種變體的測定,以及在生理過程中組蛋白修飾丰度動態變化的定量分析等方面應用的新進展.

有關表觀遺傳學,是否可以應用到昆蟲的發育研究

表觀遺傳學受哪些影響?

8樓:匿名使用者

人類基因的表達受到自然環境影響除了少數基因在任何型別外部環境下均維持穩定表達(比如β-肌動蛋白基因等)外,大多數基因是否表達、表達水平高低都是根據外部環境(主要是細胞外部環境,也就是人體的內環境)的變化而受到調節的。自然環境會影響人的內環境進而改變這些基因的表達。比如有一類基因,它們的表達產物是一類叫「熱休克(熱激)蛋白」的蛋白質,這些基因在環境溫度高時才表達。

人類基因的表達受到社會環境影響社會環境一方面包括物質層面的,比如營養情況等物質生活條件相關因素,它們通過與自然環境相似的方式影響人的基因表達。另一方面是精神層面的,比如壓力、自信、幸福感等,這些會影響內分泌系統的狀態也就是改變多種激素的分泌水平,而很多激素發揮作用的方式就是改變靶基因的表達情況。

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