表觀遺傳學(xué)第一張

表觀遺傳學(xué)第一章緒論多莉：死掉了…IanWilmutDolly多莉：生于1996年7月5日，死于2003年2月14日Dr.EvilDr.EvilDr.Evil’sClone“MiniMe”葉酸:很重要？ThecalicocatRainbowCopyCatAllie?Beckwith-WiedemannSyndrome？1.小頭2.巨舌3.胎盤增生內(nèi)容綱要一、人類基因組計(jì)劃完成帶來(lái)的挑戰(zhàn)二、表觀遺傳學(xué)的發(fā)展歷史三、表觀遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容四、表觀遺傳學(xué)與遺傳學(xué)五、表觀遺傳學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)的影響六、國(guó)際人類表觀基因組計(jì)劃一、人類基因組計(jì)劃完成帶來(lái)的挑戰(zhàn)1.100多個(gè)物種的基因組測(cè)序已經(jīng)完成；2.>4,000個(gè)物種的基因組計(jì)劃正在進(jìn)行；3.比較基因組學(xué)：比較多個(gè)物種的基因、蛋白質(zhì)的序列來(lái)揭示功能的保守性，并發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。DNA雙螺旋基因的結(jié)構(gòu)基因：可遺傳1.遺傳的基本功能單位2.基因由DNA編碼3.一個(gè)基因編碼一條蛋白質(zhì)4.基因序列的改變可能導(dǎo)致功能及表型的改變基因型(Genotype)->

表型(Phenotype)經(jīng)典遺傳學(xué)：Antennapedia1.antenna-觸角，pedia-足2.觸足突變3.同源異型基因:homeoticgenes4.Antennapedia：hoxgeneAntennapedia經(jīng)典遺傳學(xué)：Huntington'sdisease1.Huntington‘sdisease：亨廷頓舞蹈病2.Huntingtin(11-41):FESLKSFQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQP人類基因組計(jì)劃1.搞清楚人類基因組的DNA堿基的內(nèi)容和順序2.編碼區(qū)(編碼蛋白的DNA序列)：占基因組的<2%3.非編碼區(qū)：功能？a.非編碼RNA：具有調(diào)控功能b.重復(fù)片段：維持基因組的結(jié)構(gòu)？c.轉(zhuǎn)座子基因概念的延伸：生物體的復(fù)雜性1.人類基因組：~22，000個(gè)基因vs.100,000個(gè)蛋白質(zhì)——可變剪切(AlternativeSplicing)2.表觀遺傳學(xué)遺傳信息的傳遞：中心法則1.DNA自身通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息；2.DNA轉(zhuǎn)錄成RNA；3.RNA自身能夠復(fù)制(RNA病毒)；4.RNA能夠逆轉(zhuǎn)錄成DNA；5.RNA翻譯成蛋白質(zhì)。表觀遺傳學(xué)1.概念：基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下，基因的表達(dá)水平與功能發(fā)生改變，并產(chǎn)生可遺傳的表型。2.特征:(1)可遺傳；(2)可逆性；(3)DNA不變3.表觀遺傳學(xué)的現(xiàn)象：(1)DNA甲基化(2)組蛋白修飾(3)MicroRNA(4)Genomicimprinting…遺傳信息1.遺傳編碼信息：提供生命必需蛋白質(zhì)的模板2.表觀遺傳學(xué)信息：何時(shí)、何地、以何種方式去應(yīng)用遺傳信息(1)DNA的甲基化：CpG位點(diǎn)，>5,000萬(wàn)個(gè)(2)組蛋白修飾：組蛋白密碼(Histonecode)二、表觀遺傳學(xué)的發(fā)展歷史1.1942年，ConradHalWaddington提出現(xiàn)代Epigenetics的概念，認(rèn)為基因型通過(guò)一些“偶然的、不確定的機(jī)制”決定了不同的表型2.1941年，HermannJ.Muller發(fā)現(xiàn)Position-effectvariegation(PEV)——第一種表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象3.1958年，R.A.Brink發(fā)現(xiàn)paramutation現(xiàn)象4.1961年，MaryLyon發(fā)現(xiàn)X染色體失活現(xiàn)象5.1983年，DNA甲基化的發(fā)現(xiàn)…Waddington'sepigenetics基因型表型Waddington'sepigenetics基因型表型PEV:位置效應(yīng)斑white基因vs.轉(zhuǎn)座子PEV:位置效應(yīng)斑Paramutation一個(gè)沉默的基因常常導(dǎo)致等位基因也發(fā)生沉默maizeP-rrgene：Myb轉(zhuǎn)錄因子Paramutation1.分子機(jī)理一(Pairingmodel)：染色體發(fā)生交聯(lián)，使得等位基因受到影響；Paramutation1.分子機(jī)理二(RNA-mediatedtrans-inductionofchromatin)：RNA參與調(diào)控X-chromosomeinactivation雌性的一條X染色體完全失去活性RainbowCopyCatAllieX染色體失活DNA甲基化SAH,S-adenosylhomocysteine;SAM,S-adenosylmethionine三、表觀遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.基因選擇性轉(zhuǎn)錄表達(dá)的調(diào)控2.基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控3.蛋白質(zhì)的翻譯后修飾1.基因選擇性轉(zhuǎn)錄表達(dá)的調(diào)控1.DNA甲基化(DNAMethylation)2.基因印記(GenomicImprinting)3.DNA甲基化與轉(zhuǎn)座子的穩(wěn)定性(Transposon)4.染色質(zhì)重塑(Chromatinremodeling)5.偽基因(Pseudogene)DNA甲基化基因印記GenomicImprinting:兩條染色體需要隨機(jī)沉默其一Beckwith-WiedemannSyndrome:1/15,000BWS：20%的致死率BWS:embryonictumorDNA甲基化vs.轉(zhuǎn)座子葉酸：很重要IAP:intracisternalAparticle非甲基化：異常表達(dá)Agouti甲基化：正常表達(dá)DNA甲基化vs.轉(zhuǎn)座子axin-fused染色質(zhì)重塑染色質(zhì)