Эпигенетика - Epigenetics

Для использования в других целях см. Эпигенетический (значения).

Эпигенетические механизмы

В биология, эпигенетика изучение наследственных фенотип изменения, не связанные с изменением Последовательность ДНК.[1] В Греческий приставка эпи- (ἐπι- "над, снаружи, вокруг") в эпигенетика подразумевает функции, которые находятся «поверх» или «в дополнение к» традиционным генетический основание для наследования.[2] Эпигенетика чаще всего включает изменения, которые влияют на активность генов и выражение, но этот термин также можно использовать для описания любых наследственных фенотипических изменений. Такое влияние на Сотовая связь и физиологический фенотипические признаки может быть результатом внешнего или экологический факторов или 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 в геноме, не связанным с изменением нуклеотидная последовательность. Примеры механизмов, вызывающих такие изменения: Метилирование ДНК и гистоновая модификация, каждый из которых изменяет экспрессию генов без изменения лежащих в основе ДНК последовательность. Экспрессия генов может контролироваться действием белки-репрессоры которые прикрепляются к глушитель области ДНК. Эти эпигенетические изменения могут длиться до деления клеток 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-другому.[6]

Один из примеров эпигенетического изменения эукариотический биология - это процесс клеточная дифференциация. В течение морфогенез, тотипотент стволовые клетки стать различными плюрипотентный Сотовые линии из эмбрион, которые, в свою очередь, становятся полностью дифференцированными клетками. Другими словами, как однократно удобренный Клетка яйца - в зигота - продолжает делить, в результате дочерние клетки превращаются во все типы клеток в организме, в том числе нейроны, мышечные клетки, эпителий, эндотелий из кровеносный сосуд и т.д., активируя одни гены при подавлении экспрессии других.[7]

Исторически некоторые явления, не обязательно передающиеся по наследству, также были описаны как эпигенетические. Например, термин «эпигенетический» использовался для описания любой модификации 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]

Концепцию, аналогичную эпигенетике, можно найти в изучении понимания постнатальной медицины традиционной китайской медициной. Цзин или сущность.[8]

Определения

Период, термин эпигенетика в его современном использовании возник в 1990-х годах, но в течение нескольких лет использовался с несколько различными значениями.[9] Консенсусное определение концепции эпигенетическая черта как «стабильно наследуемый фенотип, возникающий в результате изменений в хромосоме без изменений в последовательности ДНК» был сформулирован на Cold Spring Harbor встреча в 2008 году,[4] хотя все еще используются альтернативные определения, включающие ненаследственные признаки.[10]

Период, термин эпигенез имеет общее значение «дополнительный рост» и используется в английском языке с 17 века.[11]

Канализация Ваддингтона, 1940-е годы

От общего значения и связанного прилагательного эпигенетический, Британский эмбриолог К. Х. Уоддингтон ввел термин эпигенетика в 1942 г. в отношении эпигенез, параллельно с Валентин Хеккер 'феногенетика' (Феногенетик).[12] Эпигенез в контексте биологии того периода дифференциация ячеек от их начального тотипотент состояние во время эмбриональное развитие.[13]

Когда Уоддингтон придумал этот термин, физическая природа гены и их роль в наследственности не была известна. Вместо этого он использовал ее как концептуальную модель того, как генетические компоненты могут взаимодействовать с окружающей средой, чтобы произвести фенотип; он использовал фразу "эпигенетический ландшафт "как метафора для биологическое развитие. Уоддингтон считал, что судьбы клеток устанавливаются в процессе развития в процессе, который он назвал канализация так же, как мрамор скатывается до точки самая низкая местная отметка.[14] Уоддингтон предложил визуализировать возрастающую необратимость дифференциации типов клеток в виде гребней, поднимающихся между долинами, по которым перемещаются шарики (аналогичные клеткам).[15]

В последнее время представление Уоддингтона об эпигенетическом ландшафте было строго формализовано в контексте системная динамика государственный подход к изучению клеточных судеб.[16][17] Предполагается, что определение судьбы клетки будет демонстрировать определенную динамику, такую ​​как аттрактор-конвергенция (аттрактор может быть точкой равновесия, предельным циклом или странный аттрактор ) или колебательный.[17]

Современный

Робин Холлидей В 1990 г. он определил эпигенетику как «изучение механизмов временного и пространственного контроля активности генов во время развития сложных организмов».[18] Таким образом, в самом широком смысле слова эпигенетический 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, как определено Артур Риггс и коллег », изучение митотически и / или мейотически наследуемые изменения функции генов, которые нельзя объяснить изменениями в последовательности ДНК ».[19]

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, требующих наследственность. Например, Адриан Берд определила эпигенетику как «структурную адаптацию хромосомных областей с целью регистрации, сигнализации или сохранения измененных состояний активности».[5] Это определение будет включать временные модификации, связанные с Ремонт ДНК или клеточный цикл фазы, а также стабильные изменения, сохраняемые в нескольких поколениях клеток, но исключающие другие, такие как шаблонная архитектура мембраны и прионы если только они не нарушают функцию хромосом. Однако такие переопределения не являются общепринятыми и до сих пор являются предметом обсуждения.[3] В Национальные институты здравоохранения США «Проект эпигеномики дорожной карты», продолжающийся с 2016 года, использует следующее определение: «Для целей этой программы под эпигенетикой понимаются как наследственные изменения в активности генов, так и выражение (в потомстве клеток или индивидуумов), а также стабильные, долгосрочные изменения транскрипционного потенциала клетки, которые не обязательно передаются по наследству ».[10] В 2008 г. было принято согласованное определение эпигенетического признака, «стабильно наследуемого фенотипа, возникающего в результате изменений в хромосоме без изменений в последовательности ДНК». Cold Spring Harbor встреча.[4]

Сходство этого слова с «генетикой» породило множество параллельных употреблений. "эпигеном "является параллелью слову"геном ", относящийся к общему эпигенетическому состоянию клетки, и эпигеномика относится к глобальному анализу эпигенетических изменений по всему геному.[10] Фраза "генетический код "также был адаптирован -"эпигенетический код "был использован для описания набора эпигенетических признаков, 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. приходится на эпигеномная карта, схематическое изображение экспрессии гена, метилирования ДНК и статуса модификации гистонов в конкретной области генома. Чаще термин используется в отношении систематических усилий по измерению конкретных, актуальных форм эпигенетической информации, таких как гистоновый код или Метилирование ДНК узоры.[нужна цитата ]

Развивающая психология

В некотором смысле, не имеющем отношения к его использованию в биологических дисциплинах, термин «эпигенетический» также использовался в развивающая психология описать психологическое развитие как результат постоянного двустороннего обмена между наследственностью и окружающей средой.[20] Интерактивные идеи развития обсуждались в разных формах и под разными названиями на протяжении 19 и 20 веков. Ранняя версия была предложена среди основополагающих положений в эмбриология, от Карл Эрнст фон Бэр и популяризируется Эрнст Геккель. Радикальный эпигенетический взгляд (физиологический эпигенез) был разработан Пол Винтреберт. Другой вариант, вероятностный эпигенез, был представлен Гилберт Готтлиб в 2003 г.[21] 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 Хеббийская теория который утверждает, что синаптогенез, процесс развития с большим эпигенетическим приоритетом, зависит от активности соответствующих синапсов в нейронной сети. В тех случаях, когда опыт изменяет возбудимость нейронов, повышенная нервная активность связана с усилением деметилирования.[22]

Психолог развития Эрик Эриксон написал о эпигенетический принцип в его книге 1968 года Идентичность: молодость и кризис, охватывая представление о том, что мы развиваемся через развертывание нашей личности на заранее определенных этапах, и что наша среда и окружающая культура влияют на то, как мы продвигаемся через эти этапы. Это биологическое развертывание по отношению к нашим социокультурным условиям происходит в этапы психосоциального развития, где «прогресс на каждом этапе частично определяется нашим успехом или отсутствием успеха на всех предыдущих этапах».[23][24][25]

Хотя эмпирические исследования дали противоречивые результаты, эпигенетические модификации считаются биологическим механизмом трансгендерная травма.[нужна цитата ]

Молекулярная основа

Эпигенетические изменения изменяют активацию определенных генов, но не последовательность генетического кода ДНК. Микроструктура (не код) самой ДНК или связанного хроматин белки могут быть изменены, вызывая активацию или подавление звука. 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 трансгенерационное эпигенетическое наследование. Более того, если в сперматозоидной или яйцеклетке происходит инактивация гена, которая приводит к оплодотворению, эта эпигенетическая модификация также может быть передана следующему поколению.[26]

Специфические эпигенетические процессы включают: парамутация, закладки, печать, подавление гена, Инактивация Х-хромосомы, эффект позиции, Перепрограммирование метилирования ДНК, трансвекция, материнские эффекты, прогресс канцерогенез, многие эффекты тератогены, регулирование гистон модификации и гетерохроматин, и технические ограничения, влияющие на партеногенез и клонирование.

Повреждение ДНК

Повреждение ДНК также может вызывать эпигенетические изменения.[27][28][29] Повреждение ДНК происходит очень часто, в среднем около 60000 раз в день на клетку человеческого тела (см. Повреждение ДНК (естественное) ). Эти повреждения в значительной степени восстанавливаются, но в месте репарации ДНК могут оставаться эпигенетические изменения.[30] В частности, двухцепочечный разрыв в ДНК может инициировать незапрограммированное подавление эпигенетического гена как за счет метилирования ДНК, так и за счет стимулирования типов молчания модификаций гистонов (ремоделирование хроматина - см. Следующий раздел).[31] Кроме того, фермент Parp1 (поли (АДФ) -рибоза полимераза) и его продукт поли (АДФ) -рибоза (PAR) накапливаются в местах повреждения ДНК как часть процесса репарации.[32] Это накопление, в свою очередь, направляет набор и активацию белка ремоделирования хроматина ALC1, который может вызывать нуклеосома ремоделирование.[33] Было обнаружено, что ремоделирование нуклеосом вызывает, например, эпигенетическое подавление гена репарации ДНК MLH1.[19][34] Химические вещества, повреждающие ДНК, такие как бензол, гидрохинон, стирол, четыреххлористый углерод и трихлорэтилен, вызывают значительное гипометилирование ДНК, в том числе за счет активации путей окислительного стресса.[35]

Известно, что пища изменяет эпигенетику крыс на разных диетах.[36] Некоторые пищевые компоненты эпигенетически повышают уровень ферментов репарации ДНК, таких как MGMT и MLH1[37] и p53.[38][39] Другие пищевые компоненты, например соя, могут уменьшить повреждение ДНК. изофлавоны. 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.[40] Уменьшение окислительного повреждения ДНК также наблюдалось через 2 часа после употребления антоциан -богатые черника (Vaccinium myrtillius Л.) жмых экстракт.[41]

Методы изучения эпигенетики

В эпигенетических исследованиях используется широкий спектр молекулярно-биологический методы для дальнейшего понимания эпигенетических явлений, в том числе иммунопреципитация хроматина (вместе с его масштабными вариантами Чип-на-чипе и ChIP-Seq ), флуоресцентная гибридизация in situ, чувствительный к метилированию рестрикционные ферменты, Идентификация ДНК-аденинметилтрансферазы (DamID ) и бисульфитное секвенирование.[42] Кроме того, использование биоинформатика методы играют роль в вычислительная эпигенетика.[42]

Механизмы

Несколько типов систем эпигенетического наследования могут играть роль в том, что стало известно как клеточная память,[43] обратите внимание, однако, что не все из них повсеместно считаются примерами эпигенетики.

Ковалентные модификации

Ковалентный модификации ДНК (например, метилирование цитозина и гидроксиметилирование) или гистоновых белков (например, ацетилирование лизина, метилирование лизина и аргинина, фосфорилирование серина и треонина, 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.[44] В 2019 году в научной литературе появилась еще одна модификация лизина, связывающая модификацию эпигенетики с метаболизмом клеток, то есть лактилирование.[45]

ДНК связывается с гистоновыми белками с образованием хроматина.

Поскольку фенотип клетки или индивидуума зависит от того, какой из его генов транскрибируется, наследуемый состояния транскрипции может вызвать эпигенетические эффекты. Есть несколько уровней регулирования экспрессия гена. Один из способов регулирования генов - это ремоделирование хроматина. Хроматин - это комплекс ДНК и гистон белки, с которыми он ассоциируется. Если меняется способ, которым ДНК оборачивается вокруг гистонов, может измениться и экспрессия генов. Ремоделирование хроматина осуществляется посредством двух основных механизмов:

  1. Первый способ пост-переводная 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. Тогда 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 - это добавление к ДНК метильных групп, в основном на CpG сайты, преобразовать цитозин к 5-метилцитозин. 5-Метилцитозин действует так же, как обычный цитозин, спариваясь с гуанином в двухцепочечной ДНК. Однако когда метилированные цитозины присутствуют в CpG сайты в промоутер и усилитель области генов, гены часто репрессируются.[46][47] Когда метилированные цитозины присутствуют в CpG сайты в теле гена (в кодирующая область за исключением сайта начала транскрипции) экспрессия гена часто повышается. Транскрипция гена обычно зависит от фактор транскрипции привязка к (10 базовых или меньше) последовательность распознавания 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 метил-CpG-связывающий домен (MBD) белки. Все MBD взаимодействуют с нуклеосома реконструкция и гистоновая деацетилаза комплексы, что приводит к молчанию генов. Кроме того, другой ковалентной модификацией с участием метилированного цитозина является его деметилирование от Ферменты TET. Сотни таких деметилирований происходят, например, во время обучение и память формирование событий в нейроны.

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 K14 и K9 лизины хвоста гистона H3 ферментами гистонацетилтрансферазы (HAT) обычно связано с транскрипционной компетентностью.[нужна 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, комплексы типа 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.[48]

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, в том числе SWI / SNF сложный. Возможно, что ацетилирование действует этим и предыдущим способом, помогая в активации транскрипции.

Идея о том, что модификации действуют как стыковочные модули для связанных факторов, подтверждается метилирование гистонов также. Метилирование лизина 9 гистона H3 долгое время было связано с конститутивно не транскрипционно молчащим хроматином (конститутивным гетерохроматин ). Было установлено, что хромодомен (домен, который специфически связывает метил-лизин) в репрессивном транскрипционном белке HP1 рекрутирует HP1-K9 метилированные области. 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 гистонолизинметилтрансфераза (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.[49]

Различные модификации гистонов, вероятно, действуют по-разному; ацетилирование в одном положении, вероятно, будет действовать иначе, чем ацетилирование в другом положении. Кроме того, одновременно может происходить несколько модификаций, и эти модификации могут работать вместе, чтобы изменить поведение нуклеосома. Идея о том, что множественные динамические модификации регулируют транскрипцию генов систематическим и воспроизводимым образом, называется гистоновый код, хотя идея, что состояние гистонов может быть прочитано линейно как носитель цифровой информации, была в значительной степени опровергнута. Одна из наиболее изученных систем, которые управляют подавлением звука на основе хроматина, - это Белок SIR на основе сайленсинга дрожжевых скрытых локусов типа спаривания HML и HMR.

Метилирование ДНК часто происходит в повторяющихся последовательностях и помогает подавить экспрессию и подвижность 'сменные элементы ':[50] Потому что 5-метилцитозин может самопроизвольно дезаминироваться (заменяя азот кислородом) до тимидин, Сайты CpG часто мутируют и становятся редкими в геноме, за исключением Острова CpG где они остаются неметилированными. Таким образом, эпигенетические изменения этого типа могут способствовать увеличению частоты постоянных генетических мутаций. Метилирование ДНК известно, что паттерны устанавливаются и изменяются в ответ на факторы окружающей среды путем сложного взаимодействия по крайней мере трех независимых ДНК-метилтрансферазы, DNMT1, DNMT3A и DNMT3B, потеря любого из которых смертельна для мышей.[51] DNMT1 - самая распространенная метилтрансфераза в соматических клетках,[52] локализуется в очагах репликации,[53] имеет 10-40-кратное предпочтение гемиметилированной ДНК и взаимодействует с ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA).[54]

Предпочтительно модифицируя гемиметилированную ДНК, DNMT1 переносит образцы метилирования на вновь синтезированную цепь после Репликация ДНК, и поэтому ее часто называют «поддерживающей» метилтрансферазой.[55] DNMT1 необходим для правильного эмбрионального развития, импринтинга и X-инактивации.[51][56] Чтобы подчеркнуть отличие этого молекулярного механизма наследования от канонического механизма спаривания оснований Уотсона-Крика передачи генетической информации, был введен термин «эпигенетический шаблон».[57] Кроме того, в дополнение к поддержанию и передаче состояний метилированной ДНК, тот же принцип может работать в поддержании и передаче модификаций гистонов и даже цитоплазматических (структурный ) наследственные состояния.[58]

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.[59]

Хромосомные области могут принимать стабильные и наследуемые альтернативные состояния, приводящие к бистабильной экспрессии генов без изменений последовательности ДНК. Эпигенетический контроль часто ассоциируется с альтернативой ковалентные модификации гистонов.[60] Предполагается, что стабильность и наследуемость состояний более крупных хромосомных областей включает положительную обратную связь при изменении нуклеосомы рекрутировать ферменты, которые аналогичным образом модифицируют близлежащие нуклеосомы.[61] Здесь можно найти упрощенную стохастическую модель для этого типа эпигенетики.[62][63]

Было высказано предположение, что регуляция транскрипции на основе хроматина может быть опосредована действием малых РНК. Малые интерферирующие РНК может модулировать экспрессию транскрипционных генов посредством эпигенетической модуляции целевых промоутеры.[64]

Транскрипты РНК

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 собственные, посредством фактор транскрипции деятельность белки 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.[65] Другие эпигенетические изменения опосредованы производством различные формы стыковки из РНК, или путем 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 преобразование сигнала, хотя в некоторых системах, где синцития или щелевые соединения важны, РНК может распространяться непосредственно на другие клетки или ядра путем распространение. Большое количество РНК и белка способствует зигота матерью во время оогенез или через камеры медсестры, в результате чего материнский эффект фенотипы. Меньшее количество РНК сперматозоидов передается от отца, но недавно появились доказательства того, что эта эпигенетическая информация может приводить к видимым изменениям в нескольких поколениях потомства.[66]

МикроРНК

МикроРНК (миРНК) являются членами некодирующие РНК которые имеют размер от 17 до 25 нуклеотидов. miRNA регулируют широкий спектр биологических функций у растений и животных.[67] На данный момент, в 2013 году, у человека было обнаружено около 2000 miRNA, и их можно найти в Интернете в базе данных miRNA.[68] Каждая микроРНК, экспрессируемая в клетке, может нацеливаться на примерно 100-200 матричных РНК (мРНК), которые она подавляет.[69] Большая часть подавления мРНК происходит, вызывая распад целевой мРНК, в то время как некоторое подавление происходит на уровне трансляции в белок.[70]

Похоже, что около 60% генов, кодирующих человеческий белок, регулируются miRNA.[71] Многие miRNA регулируются эпигенетически.Около 50% генов miRNA связаны с Острова CpG,[67] это может быть подавлено эпигенетическим метилированием. Транскрипция с метилированных CpG-островков сильно и наследственно репрессируется.[72] Другие миРНК эпигенетически регулируются либо модификациями гистонов, либо комбинированным метилированием ДНК и модификацией гистонов.[67]

мРНК

В 2011 году было продемонстрировано, что метилирование из мРНК играет важную роль в человеческом энергетический гомеостаз. Связанные с ожирением Ген FTO показано, что он может деметилат N6-метиладенозин в РНК.[73][74]

мРНК

мРНК представляют собой небольшие (50–250 нуклеотидов) высокоструктурированные некодирующие фрагменты РНК, обнаруженные у бактерий. Они контролируют экспрессию генов, в том числе вирулентность гены патогенов и рассматриваются как новые мишени в борьбе с устойчивыми к лекарствам бактериями.[75] Они играют важную роль во многих биологических процессах, связываясь с мРНК и белками-мишенями у прокариот. Их филогенетический анализ, например, посредством взаимодействий мРНК-мишеней или белков обязательные свойства, используются для создания всеобъемлющих баз данных.[76] мРНК-генные карты на основе их мишеней в микробных геномах.[77]

Прионы

Дальнейшая информация: Грибковые прионы

Прионы находятся заразный формы белки. 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 часто рассматривается в контексте инфекционное заболевание, 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.[78]

Грибковые прионы некоторые считают эпигенетическими, поскольку инфекционный фенотип, вызванный прионом, может быть унаследован без модификации генома. PSI + и URE3, обнаруженный в дрожжи в 1965 и 1971 годах - два наиболее изученных приона этого типа.[79][80] 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) приводит к тому, что рибосомы имеют более высокую скорость считывания остановки кодоны, эффект, который приводит к подавлению бессмысленные мутации в других генах.[81] Способность Sup35 образовывать прионы может быть консервативным признаком. Это могло бы дать адаптивное преимущество, давая клеткам возможность переключиться в состояние PSI + и выражают неактивные генетические особенности, которые обычно прекращаются мутациями стоп-кодона.[82][83][84][85]

Структурное наследование

Дальнейшая информация: Структурное наследование

В инфузории такие как Тетрахимена и Парамеций, генетически идентичные клетки обнаруживают наследственные различия в рисунках цилиарных рядов 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.[86][87][88]

Расположение нуклеосом

Геномы эукариот имеют множество нуклеосомы. 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.[89] Это определяет различия в экспрессии генов и дифференцировке клеток. Было показано, что по крайней мере некоторые нуклеосомы сохраняются в сперматозоидах (где большинство, но не все гистоны заменены на протамины ). 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.[90]

Геномная архитектура

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

Развитие

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.[91]

Соматическое эпигенетическое наследование, в частности, посредством ковалентных модификаций ДНК и гистонов и нуклеосома репозиционирование, очень важно в развитии многоклеточных эукариотических организмов.[90] Последовательность генома статична (за некоторыми заметными 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 сохраняя способность дифференцироваться на несколько типов клеток («тотипотентность» и «мультипотентность»). В млекопитающие, некоторые стволовые клетки продолжают производить новые дифференцированные клетки на протяжении всей жизни, например, в нейрогенез, 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.[92] В отличие от животных, клетки растений не дифференцируются окончательно, оставаясь тотипотентными и способными дать начало новому индивидуальному растению. Хотя растения используют многие из тех же эпигенетических механизмов, что и животные, такие как ремоделирование хроматина была выдвинута гипотеза, что некоторые виды растительных клеток не используют или не требуют «клеточной памяти», сбрасывая паттерны экспрессии их генов с использованием позиционной информации из окружающей среды и окружающих клеток для определения их судьбы.[93]

Эпигенетические изменения могут происходить в ответ на воздействие окружающей среды - например, добавление к пище матери с геништейн (250 мг / кг) имеют эпигенетические изменения, влияющие на экспрессию ген агути, что влияет на цвет шерсти, вес и склонность к развитию рака.[94][95][96]

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.[97][98] 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.[99] 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.[100] Первоначальные исследователи указали отрицательные результаты в приложении к статье, которые критика не учла в своих расчетах, и взяли на себя обязательство отслеживать, какие мыши были братьями и сестрами в будущем.[101]

Трансгенерационный

Основная статья: Эпигенетическая наследственность между поколениями

Эпигенетические механизмы были необходимой частью эволюционного происхождения дифференциация клеток.[102][нужна цитата для проверки ] Хотя обычно считается, что эпигенетика многоклеточных организмов является механизмом, участвующим в дифференциации, с эпигенетическими паттернами, «сбрасываемыми» при воспроизводстве организмов, были некоторые наблюдения за трансгенерационной эпигенетической наследственностью (например, феномен парамутация наблюдается в кукуруза ). Хотя большинство этих эпигенетических черт, характерных для нескольких поколений, постепенно утрачиваются в течение нескольких поколений, остается возможность того, что эпигенетика нескольких поколений может быть еще одним аспектом эволюция и адаптация. Как упоминалось выше, некоторые определяют эпигенетику как наследственную.

Секвестрированная зародышевая линия или Барьер Вейсмана специфичен для животных, а эпигенетическая наследственность чаще встречается у растений и микробов. Ева Яблонька, Мэрион Дж. Лэмб и Этьен Данчен утверждали, что эти эффекты могут потребовать усовершенствования стандартной концептуальной основы современный синтез и призвали к расширенный эволюционный синтез.[103][104][105] Другие эволюционные биологи, такие как Джон Мейнард Смит, включили эпигенетическое наследование в популяционная генетика модели[106] или открыто скептически относятся к расширенному эволюционному синтезу (Майкл Линч ).[107] Томас Дикинс и Кази Рахман утверждают, что эпигенетические механизмы, такие как метилирование ДНК и модификация гистонов, наследуются генетически под контролем естественный отбор и поэтому подходят под более ранние «современный синтез».[108]

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[109]
  • эпимутации более обратимы[110]

У растений вероятность возникновения наследственных мутаций метилирования ДНК в 100 000 раз выше, чем у мутаций ДНК.[111] Эпигенетически унаследованный элемент, такой как PSI + система может действовать как «временная остановка», достаточно хорошая для краткосрочной адаптации, которая позволяет клону выживать достаточно долго для мутации и / или рекомбинации. генетически ассимилировать адаптивное фенотипическое изменение.[112] Наличие такой возможности увеличивает эволюционируемость вида.

Более 100 случаев трансгенерационное эпигенетическое наследование явления были зарегистрированы у широкого круга организмов, включая прокариот, растений и животных.[113] Например, траурные бабочки изменит цвет из-за гормональных изменений в ответ на эксперименты с различными температурами.[114]

Нитчатый гриб Neurospora crassa представляет собой выдающуюся модельную систему 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, ингибируя элонгацию транскрипции.[115]

В дрожжи прион PSI генерируется конформационным изменением фактора терминации трансляции, который затем наследуется дочерними клетками. Это может обеспечить преимущество в выживании в неблагоприятных условиях на примере 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.[116]

Прямое обнаружение эпигенетических меток у микроорганизмов возможно с секвенирование одной молекулы в реальном времени, в котором чувствительность к полимеразе позволяет измерять метилирование и другие модификации при секвенировании молекулы ДНК.[117] Несколько проектов продемонстрировали возможность сбора эпигенетических данных по всему геному бактерий.[118][119][120][121]

Эпигенетика у бактерий

кишечная палочка бактерии

В то время как эпигенетика имеет фундаментальное значение в эукариоты, особенно многоклеточные животные, он играет иную роль у бактерий. 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 ДНК аденин метилирование (а не ДНК цитозин метилирование) как эпигенетический сигнал. Метилирование аденина ДНК важно для вирулентности бактерий в таких организмах, как кишечная палочка, Сальмонелла, Вибрион, Иерсиния, Гемофильный, и Brucella. В Alphaproteobacteria метилирование аденина регулирует клеточный цикл и связывает транскрипцию гена с репликацией ДНК. В Гаммапротеобактерии, метилирование аденина обеспечивает сигналы для репликации ДНК, сегрегации хромосом, репарации ошибочного спаривания, упаковки бактериофага, активности транспозазы и регуляции экспрессии генов.[116][122] Существует генетический переключатель, контролирующий Пневмококк (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.[123] В Фирмикуты такие как Clostridioides difficile, метилирование аденина регулирует спороношение, биопленка формирование и хозяин-адаптация.[124]

Лекарство

Эпигенетика имеет множество разнообразных потенциальных медицинских применений.[125] В 2008 году Национальный институт здоровья объявил, что на исследования эпигенетики 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 следователи, например Рэнди Джиртл Доктор философии из Медицинского центра Университета Дьюка, считает, что эпигенетика в конечном итоге может играть более важную роль в развитии болезней, чем генетика.[126]

Двойняшки

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.[9] Пары близнецов, которые провели вместе меньше времени и / или имели большие различия в истории болезни, были теми, кто показал самые большие различия в уровнях ДНК 5-метилцитозина и ацетилировании гистонов H3 и H4.[127]

Дизиготные (разнояйцевые) и монозиготные (однояйцевые) близнецы демонстрируют доказательства эпигенетического влияния на людей.[127][128][129] Различия в последовательностях ДНК, которых будет 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.[130]

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.[127] 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.[131]

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.[128]Врожденное генетическое заболевание хорошо изучено, и ясно, что эпигенетика может играть роль, например, в случае Синдром ангельмана и Синдром Прадера-Вилли. Это нормальные генетические заболевания, вызванные делециями генов или их инактивацией, но они необычно распространены, потому что люди по сути своей гемизиготный потому что геномный импринтинг, и, следовательно, нокаут одного гена достаточно, чтобы вызвать заболевание, где в большинстве случаев требуется нокаут обеих копий.[132]

Геномный импринтинг

Дальнейшая информация: Геномный импринтинг

Некоторые заболевания человека связаны с геномный импринтинг, феномен у млекопитающих, когда отец и мать вносят разные эпигенетические паттерны для определенных геномных локусов в свои стволовые клетки.[133] Самый известный случай импринтинга при расстройствах человека - это Синдром ангельмана и Синдром Прадера-Вилли - оба могут быть произведены одной и той же генетической мутацией, частичная делеция хромосомы 15q, и конкретный синдром, который будет развиваться, зависит от того, унаследована ли мутация от матери ребенка или от его отца.[134] Это связано с наличием геномного импринтинга в 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 BDNF промотор, позволяющий транскрипцию. Синдром Ретта лежит в основе мутаций в гене MeCP2, несмотря на то, что никаких крупномасштабных изменений в экспрессии MeCP2 не было обнаружено при анализе микрочипов. BDNF подавляется мутантом MECP2, что приводит к синдрому Ретта, а также к увеличению ранней нервной старение и накопление поврежденной ДНК.[135]

в Överkalix исследование, внуки по отцовской (но не по материнской) линии[136] шведских мужчин, подвергшихся голоданию в XIX веке в раннем подростковом возрасте, с меньшей вероятностью умирали от сердечно-сосудистых заболеваний. Если еды было много, то сахарный диабет смертность среди внуков увеличилась, что позволяет предположить, что это эпигенетическая наследственность между поколениями.[137] Противоположный эффект наблюдался у женщин - внучки по отцовской (но не по материнской) линии женщин, которые пережили голод в утробе матери (и, следовательно, во время формирования их яиц), жили в среднем короче.[138]

Рак

Дальнейшая 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 (не зародышевых линиях) раковых заболеваниях, значительно чаще, чем зародышевые (семейные). мутации в этих спорадических раковых заболеваниях.[139][140] Эпигенетические изменения важны для трансформации клеток в рак, и их манипуляции открывают большие перспективы для предотвращения, обнаружения и лечения рака.[141][142] При некоторых из этих заболеваний используются несколько препаратов, обладающих эпигенетическим действием. Эти аспекты эпигенетики рассматриваются в эпигенетика рака.

Заживление диабетических ран

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, обнаружение таких биомаркеров в качестве прогностических и диагностических инструментов у пациентов может стать альтернативным подходом. Здесь следует отметить, что использование эпигенетических модификаций в качестве терапевтических целей требует обширных доклинических, а также клинических оценок перед применением.[143]

Примеры лекарств, изменяющих экспрессию генов в результате эпигенетических событий

Смотрите 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.[144]

Психология и психиатрия

Стресс в молодости

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.[145]

Родительское питание, внутриутробное воздействие стресса или эндокринные разрушающие химические вещества,[146] Индуцированные самцами материнские эффекты, такие как привлекательность различного качества партнера, материнский и отцовский возраст и пол потомства, возможно, могут повлиять на то, будет ли в конечном итоге выражена эпимутация зародышевой линии в потомстве, и на степень, в которой наследование между поколениями остается стабильным на протяжении всего потомства.[147]

Зависимость

Зависимость это расстройство мозга система вознаграждений который возникает через транскрипционный и нейроэпигенетических механизмов и происходит с течением времени в результате хронически высоких уровней воздействия вызывающего привыкание стимула (например, морфина, кокаина, полового акта, азартных игр и т. д.).[148][149][150][151] Эпигенетическая наследственность между поколениями, вызывающая привыкание. фенотипы было отмечено, что это происходит в доклинических исследованиях.[152][153]

Депрессия

Об эпигенетическом наследовании фенотипов, связанных с депрессией, также сообщалось в доклиническом исследовании.[154] Наследование вызванных отцовским стрессом признаков от поколения к поколению включает небольшие некодирующие сигналы РНК, передаваемые через отцовскую зародышевую линию.

Исследование

Две формы наследственной информации, а именно генетическая и эпигенетическая, в совокупности обозначаются как двойное наследование. Члены семейства APOBEC / AID цитозиндезаминазы могут одновременно влиять на генетическое и эпигенетическое наследование, используя сходные молекулярные механизмы, и могут быть точкой пересечения между этими концептуально разделенными процессами.[155]

Фторхинолон антибиотики вызывают эпигенетические изменения в млекопитающее клетки через железо хелатирование. Это приводит к эпигенетическим эффектам за счет ингибирования α-кетоглутарат-зависимых диоксигеназы что требует утюг как сопутствующий фактор.[156]

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.[157][158]

Лженаука

Поскольку эпигенетика как наука находится на ранней стадии развития, сенсационность окружая его в средствах массовой информации, Дэвид Горски и генетик Адам Резерфорд посоветовал предостеречь от распространения ложных и псевдонаучный выводы новый век авторы, которые делают необоснованные предположения, что генами и здоровьем человека можно манипулировать контроль над разумом. Неправильное использование научного термина шарлатанские авторы произвел дезинформацию среди широкой общественности.[2][159]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Dupont C, Armant DR, Brenner CA (сентябрь 2009 г.). «Эпигенетика: определение, механизмы и клиническая перспектива». Семинары по репродуктивной медицине. 27 (5): 351–7. Дои:10.1055 / с-0029-1237423. ЧВК  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. ^ а б Резерфорд, Адам (19 июля 2015 г.). «Остерегайтесь псевдогеновых джиннов». Хранитель.
  3. ^ а б Ледфорд Х (октябрь 2008 г.). «Язык: спорные определения». Природа. 455 (7216): 1023–8. Дои:10.1038 / 4551023a. PMID  18948925.
  4. ^ а б c d Berger SL, Kouzarides T, Shiekhattar R, Shilatifard A (апрель 2009 г.). «Оперативное определение эпигенетики». Гены и развитие. 23 (7): 781–3. Дои:10.1101 / gad.1787609. ЧВК  3959995. PMID  19339683.
  5. ^ а б Птица А (май 2007 г.). «Восприятие эпигенетики». Природа. 447 (7143): 396–8. Bibcode:2007Натура.447..396Б. Дои:10.1038 / природа05913. PMID  17522671. S2CID  4357965.
  6. ^ Хантер П. (1 мая 2008 г.). «Что помнят гены». Журнал Проспект. Архивировано из оригинал 1 мая 2008 г.. Получено 26 июля 2012.
  7. ^ Рейк В. (май 2007 г.). «Стабильность и гибкость эпигенетической регуляции генов в развитии млекопитающих». Природа. 447 (7143): 425–32. Bibcode:2007Натура.447..425R. Дои:10.1038 / природа05918. PMID  17522676. S2CID  11794102.
  8. ^ «Клиническая ценность концепции цзин в китайской репродуктивной медицине - Общее обсуждение - Архив статей JCM». www.jcm.co.uk. Получено 30 октября 2020.
  9. ^ а б Мур, Дэвид С. (2015). Развивающийся геном: введение в поведенческую эпигенетику (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0199922345.
  10. ^ а б c "Обзор". Проект NIH Roadmap Epigenomics.
  11. ^ Оксфордский словарь английского языка: "Слово используется У. Харви, Упражнения 1651, стр. 148, а в Английские анатомические упражнения 1653, стр. 272.Объясняется, что это означает «partium super-exorientium additamentum», «сложение частей, вырастающих одна из другой».
  12. ^ Уоддингтон CH (1942). «Эпигенотип». Стремление. 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, Феногенетик]. 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 ».
  13. ^ Увидеть 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 »; Из-за двусмысленности этого названия сейчас о нем говорят главным образом как о «теории преформации», иногда как о «заключении» или «обтекании» ».
  14. ^ Уоддингтон, К. Х. (2014). Эпигенетика птиц. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-107-44047-0.[страница нужна ]
  15. ^ Холл БК (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. Дои:10.1002 / jez.b.20002. PMID  14760651.
  16. ^ Альварес-Буйлла Э. Р., Хаос А., Алдана М., Бенитес М., Кортес-Поза Y, Эспиноза-Сото С. и др. (3 ноября 2008 г.). "Цветочный морфогенез: стохастические исследования эпигенетического ландшафта генной сети". PLOS ONE. 3 (11): e3626. Bibcode:2008PLoSO ... 3.3626A. Дои:10.1371 / journal.pone.0003626. ЧВК  2572848. PMID  18978941.
  17. ^ а б Рабаджанте Дж. Ф., Бабьерра А. Л. (март 2015 г.). «Ветвление и колебания в эпигенетическом ландшафте детерминации клеточной судьбы». Прогресс в биофизике и молекулярной биологии. 117 (2–3): 240–249. Дои:10.1016 / j.pbiomolbio.2015.01.006. PMID  25641423.
  18. ^ Холлидей Р. (январь 1990 г.). «Метилирование ДНК и эпигенетическая наследственность». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 326 (1235): 329–38. Bibcode:1990РСПТБ.326..329H. Дои:10.1098 / рстб.1990.0015. PMID  1968668.
  19. ^ а б Риггс А.Д., Мартиенсен Р.А., Руссо В.Е. (1996). Эпигенетические механизмы регуляции генов. Плейнвью, Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. С. 1–4. ISBN  978-0-87969-490-6.[страница нужна ]
  20. ^ Готтлиб G (1991). «Эпигенетический системный взгляд на развитие человека». Развивающая психология. 27 (1): 33–34. Дои:10.1037/0012-1649.27.1.33.
  21. ^ Гилберт Готтлиб. Вероятностный эпигенез, Наука о развитии 10: 1 (2007), 1–11
  22. ^ Феллинг, 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. Дои:10.1016 / j.expneurol.2014.09.017. ISSN  0014-4886. ЧВК  4375064. PMID  25263580.
  23. ^ Бори, К. Джордж (1997/2006), Теории личности, Эрик Эриксон
  24. ^ Эриксон, Эрик (1968). Идентичность: молодость и кризис. Глава 3: W.W. Нортон и компания. п.92.CS1 maint: location (ссылка на сайт)
  25. ^ «Эпигенетика». Bio-Medicine.org. Получено 21 мая 2011.
  26. ^ Чендлер В.Л. (февраль 2007 г.). «Парамутация: от кукурузы к мышам». Ячейка. 128 (4): 641–5. Дои:10.1016 / j.cell.2007.02.007. PMID  17320501. S2CID  6928707.
  27. ^ Ковальчук О., Баулч Ю.Е. (январь 2008 г.). «Эпигенетические изменения и ненаправленные радиационные эффекты - есть ли связь?». Экологический и молекулярный мутагенез. 49 (1): 16–25. Дои:10.1002 / em.20361. PMID  18172877. S2CID  38705208.
  28. ^ Ильницкий Ю., Ковальчук О. (сентябрь 2011). «Ненаправленное радиационное воздействие - эпигенетическая связь». Мутационные исследования. 714 (1–2): 113–25. Дои:10.1016 / j.mrfmmm.2011.06.014. PMID  21784089.
  29. ^ Фридл А.А., Мазурек Б., Зайлер Д.М. (2012). «Радиационно-индуцированные изменения в модификациях гистонов и их потенциальное влияние на краткосрочные радиационные эффекты». Границы онкологии. 2: 117. Дои:10.3389 / fonc.2012.00117. ЧВК  3445916. PMID  23050241.
  30. ^ Куоццо С., Порселлини А., Ангрисано Т., Морано А., Ли Б., Ди Пардо А. и др. (Июль 2007 г.). «Повреждение ДНК, гомологически направленная репарация и метилирование ДНК». PLOS Genetics. 3 (7): e110. Дои:10.1371 / journal.pgen.0030110. ЧВК  1913100. PMID  17616978.
  31. ^ О'Хаган Х.М., Мохаммад Х.П., Бейлин С.Б. (август 2008 г.). Ли JT (ред.). «Двухцепочечные разрывы могут инициировать сайленсинг генов и SIRT1-зависимое начало метилирования ДНК в экзогенном промоторе CpG-островка». PLOS Genetics. 4 (8): e1000155. Дои:10.1371 / journal.pgen.1000155. ЧВК  2491723. PMID  18704159.
  32. ^ Маланга М., Althaus FR (июнь 2005 г.). «Роль поли (АДФ-рибозы) в сигнальной сети повреждения ДНК» (PDF). Биохимия и клеточная биология. 83 (3): 354–64. Дои:10.1139 / o05-038. PMID  15959561.
  33. ^ Gottschalk AJ, Timinszky G, Kong SE, Jin J, Cai Y, Swanson SK и др. (Август 2009 г.). «Поли (АДФ-рибозилирование) направляет набор и активацию АТФ-зависимого ремоделера хроматина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (33): 13770–4. Bibcode:2009PNAS..10613770G. Дои:10.1073 / pnas.0906920106. ЧВК  2722505. PMID  19666485.
  34. ^ Lin JC, Jeong S, Liang G, Takai D, Fatemi M, Tsai YC и др. (Ноябрь 2007 г.). «Роль нуклеосомной занятости в эпигенетическом подавлении CpG-острова MLH1». Раковая клетка. 12 (5): 432–44. Дои:10.1016 / j.ccr.2007.10.014. ЧВК  4657456. PMID  17996647.
  35. ^ Табиш А.М., Поэлс К., Хут П., Годерис Л. (2012). Кьяриотти Л. (ред.). «Эпигенетические факторы риска рака: влияние химических канцерогенов на глобальный характер метилирования ДНК в клетках TK6 человека». PLOS ONE. 7 (4): e34674. Bibcode:2012PLoSO ... 734674T. Дои:10.1371 / journal.pone.0034674. ЧВК  3324488. PMID  22509344.
  36. ^ Burdge GC, Hoile SP, Uller T, Thomas NA, Gluckman PD, Hanson MA, Lillycrop KA (2011). Имхоф А (ред.). «Прогрессивные трансгендерные изменения фенотипа и эпигенотипа потомства после смены режима питания». PLOS ONE. 6 (11): e28282. Bibcode:2011PLoSO ... 628282B. Дои:10.1371 / journal.pone.0028282. ЧВК  3227644. PMID  22140567.
  37. ^ Фанг М., Чен Д., Ян К.С. (январь 2007 г.). «Диетические полифенолы могут влиять на метилирование ДНК». Журнал питания. 137 (1 приложение): 223S – 228S. Дои:10.1093 / jn / 137.1.223S. PMID  17182830.
  38. ^ Олахарски AJ, Rine J, Marshall BL, Babiarz J, Zhang L, Verdin E, Smith MT (декабрь 2005 г.). «Ароматизатор дигидрокумарин обращает эпигенетическое молчание и ингибирует сиртуиндеацетилазы». PLOS Genetics. 1 (6): e77. Дои:10.1371 / journal.pgen.0010077. ЧВК  1315280. PMID  16362078.
  39. ^ Кикуно Н., Шиина Х., Ураками С., Кавамото К., Хирата Х., Танака Ю. 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. Дои:10.1002 / ijc.23590. PMID  18431742. S2CID  4704450.
  40. ^ Djuric Z, Chen G, Doerge DR, Heilbrun LK, Kucuk O (октябрь 2001 г.). «Влияние добавок изофлавонов сои на маркеры оксидативного стресса у мужчин и женщин». Письма о раке. 172 (1): 1–6. Дои:10.1016 / S0304-3835 (01) 00627-9. PMID  11595123.
  41. ^ Кропат С., Мюллер Д., Боттлер Ю., Циммерманн К., Хайсс Э. Х., Дирш 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. Дои:10.1002 / mnfr.201200504. PMID  23349102.
  42. ^ а б Верма М., Роджерс С., Диви Р.Л., Шули С.Д., Нельсон С., Джозеф Су Л. и др. (Февраль 2014 года). «Эпигенетические исследования в эпидемиологии рака: тенденции, возможности и проблемы». Эпидемиология, биомаркеры и профилактика рака. 23 (2): 223–33. Дои:10.1158 / 1055-9965.EPI-13-0573. ЧВК  3925982. PMID  24326628.
  43. ^ Jablonka E, Lamb MJ, Lachmann M (сентябрь 1992 г.). «Доказательства, механизмы и модели наследования приобретенных характеристик». J. Theor. Биол. 158 (2): 245–68. Дои:10.1016 / S0022-5193 (05) 80722-2.
  44. ^ Пташне М (апрель 2007 г.). "Об использовании слова" эпигенетический'". Текущая биология. 17 (7): R233-6. Дои:10.1016 / j.cub.2007.02.030. PMID  17407749. S2CID  17490277.
  45. ^ 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:2019Натура.574..575Z. Дои:10.1038 / s41586-019-1678-1. ЧВК  6818755. PMID  31645732.
  46. ^ Кумар С., Чиннусамы В., Мохапатра Т. (2018). «Эпигенетика модифицированных оснований ДНК: 5-метилцитозин и не только». Границы генетики. 9: 640. Дои:10.3389 / fgene.2018.00640. ЧВК  6305559. PMID  30619465.
  47. ^ Гринберг М.В., Буркхис Д. (октябрь 2019 г.). «Различные роли метилирования ДНК в развитии и болезнях млекопитающих». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 20 (10): 590–607. Дои:10.1038 / s41580-019-0159-6. PMID  31399642. S2CID  199512037.
  48. ^ 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.
  49. ^ Jenuwein T, Laible G, Dorn R, Reuter G (январь 1998 г.). «Белки домена SET модулируют домены хроматина в eu- и гетерохроматине». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 54 (1): 80–93. Дои:10.1007 / с000180050127. PMID  9487389. S2CID  7769686.
  50. ^ Слоткин Р.К., Мартиенсен Р. (апрель 2007 г.). «Мобильные элементы и эпигенетическая регуляция генома». Обзоры природы. Генетика. 8 (4): 272–85. Дои:10.1038 / nrg2072. PMID  17363976. S2CID  9719784.
  51. ^ а б Ли Э., Бестор Т.Х., Яениш Р. (июнь 1992 г.). «Целенаправленная мутация гена ДНК-метилтрансферазы приводит к гибели эмбрионов». Ячейка. 69 (6): 915–26. Дои:10.1016 / 0092-8674 (92) 90611-Ф. PMID  1606615. S2CID  19879601.
  52. ^ Робертсон К.Д., Узволджи Э., Лян Дж., Талмадж К., Сумеги Дж., Гонсалес Ф.А., Джонс П.А. (июнь 1999 г.). «Метилтрансферазы ДНК человека (DNMT) 1, 3a и 3b: координируют экспрессию мРНК в нормальных тканях и избыточную экспрессию в опухолях». Исследования нуклеиновых кислот. 27 (11): 2291–8. Дои:10.1093 / nar / 27.11.2291. ЧВК  148793. PMID  10325416.
  53. ^ Леонхардт H, Пейдж AW, Weier HU, Bestor TH (ноябрь 1992 г.). «Нацеливающая последовательность направляет ДНК-метилтрансферазу к сайтам репликации ДНК в ядрах млекопитающих» (PDF). Ячейка. 71 (5): 865–73. Дои:10.1016 / 0092-8674 (92) 90561-П. PMID  1423634. S2CID  5995820.
  54. ^ Чуанг Л.С., Ян Х.И., Ко Т.В., Нг ХХ, Сюй Г., Ли Б.Ф. (сентябрь 1997 г.). «Комплекс ДНК человека- (цитозин-5) метилтрансфераза-PCNA как мишень для p21WAF1». Наука. 277 (5334): 1996–2000. Дои:10.1126 / science.277.5334.1996. PMID  9302295.
  55. ^ Робертсон К.Д., Вольф А.П. (октябрь 2000 г.). «Метилирование ДНК в здоровье и болезни». Обзоры природы. Генетика. 1 (1): 11–9. Дои:10.1038/35049533. PMID  11262868. S2CID  1915808.
  56. ^ Ли Э., Борода К., Яениш Р. (ноябрь 1993 г.). «Роль метилирования ДНК в геномном импринтинге». Природа. 366 (6453): 362–5. Bibcode:1993Натура. 366..362л. Дои:10.1038 / 366362a0. PMID  8247133. S2CID  4311091.
  57. ^ Виенс А., Мехольд Ю., Бруйяр Ф., Гилберт С., Леклерк П., 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. Дои:10.1128 / MCB.00584-06. ЧВК  1592707. PMID  16809769.
  58. ^ Огрызко В.В. (апрель 2008 г.). «Эрвин Шредингер, Фрэнсис Крик и эпигенетическая стабильность». Биология Директ. 3: 15. Дои:10.1186/1745-6150-3-15. ЧВК  2413215. PMID  18419815.
  59. ^ Ноттке А., Колаяковский депутат, Ши И (март 2009 г.). «Роль гистоновых лизин деметилаз в развитии». Развитие. 136 (6): 879–89. Дои:10.1242 / дев.020966. ЧВК  2692332. PMID  19234061.
  60. ^ Розенфельд Дж.А., Ван З., Шонес Д.Э., Чжао К., ДеСалле Р., Чжан М.К. (март 2009 г.). «Определение модификаций обогащенных гистонов в негенных частях генома человека». BMC Genomics. 10: 143. Дои:10.1186/1471-2164-10-143. ЧВК  2667539. PMID  19335899.
  61. ^ Снеппен К., Майклсен М.А., Додд И.Б. (15 апреля 2008 г.). «Сверхчувствительная регуляция генов с помощью петель положительной обратной связи при модификации нуклеосом». Молекулярная системная биология. 4 (1): 182. Дои:10.1038 / msb.2008.21. ЧВК  2387233. PMID  18414483.
  62. ^ «Эпигенетическая клеточная память». Cmol.nbi.dk. Архивировано из оригинал 30 сентября 2011 г.. Получено 26 июля 2012.
  63. ^ Додд И.Б., Мичельсен М.А., Снеппен К., Тон Г. (май 2007 г.). «Теоретический анализ эпигенетической памяти клетки путем модификации нуклеосом». Ячейка. 129 (4): 813–22. Дои:10.1016 / j.cell.2007.02.053. PMID  17512413. S2CID  16091877.
  64. ^ Моррис К.Л. (2008). «Эпигенетическая регуляция экспрессии генов». РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности. Норфолк, Англия: Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-25-7.[страница нужна ]
  65. ^ Маттик Дж. С., Амарал П. П., Дингер М. Е., Мерсер Т. Р., Мехлер М. Ф. (январь 2009 г.). «РНК-регуляция эпигенетических процессов». BioEssays. 31 (1): 51–9. Дои:10.1002 / bies.080099. PMID  19154003. S2CID  19293469.
  66. ^ Чой, Чарльз К. (25 мая 2006 г.). «РНК может быть наследственной молекулой». Ученый. Архивировано из оригинал 8 февраля 2007 г.
  67. ^ а б c Ван З., Яо Х., Лин С., Чжу Х, Шен З, Лу Г и др. (Апрель 2013). «Транскрипционная и эпигенетическая регуляция человеческих микроРНК». Письма о раке. 331 (1): 1–10. Дои:10.1016 / j.canlet.2012.12.006. PMID  23246373.
  68. ^ Обзор miRBase по видам
  69. ^ 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:2005Натура.433..769L. Дои:10.1038 / природа03315. PMID  15685193. S2CID  4430576.
  70. ^ Ли Д., Шин Си (октябрь 2012 г.). «Взаимодействия микроРНК-мишени: новые идеи из общегеномных подходов». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 1271 (1): 118–28. Bibcode:2012НЯСА1271..118Л. Дои:10.1111 / j.1749-6632.2012.06745.x. ЧВК  3499661. PMID  23050973.
  71. ^ 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. Дои:10.1101 / гр.082701.108. ЧВК  2612969. PMID  18955434.
  72. ^ Голл MG, Bestor TH (2005). «Эукариотические цитозинметилтрансферазы». Ежегодный обзор биохимии. 74: 481–514. Дои:10.1146 / annurev.biochem.74.010904.153721. PMID  15952895. S2CID  32123961.
  73. ^ Цзя Г, Фу И, Чжао Х, Дай Цюй, Чжэн Г, Ян И и др. (Октябрь 2011 г.). «N6-метиладенозин в ядерной РНК является основным субстратом FTO, связанного с ожирением». Природа Химическая Биология. 7 (12): 885–7. Дои:10.1038 / nchembio.687. ЧВК  3218240. PMID  22002720.
  74. ^ «Новое исследование связывает распространенные модификации РНК с ожирением». Physorg.com. Получено 26 июля 2012.
  75. ^ Хауден Б.П., Бом М., Харрисон П.Ф., Эрнандес Д., Шренцель Дж., Земанн Т. и др. (Август 2013). «Анализ транскрипционного ответа малой РНК у золотистого стафилококка с множественной лекарственной устойчивостью после воздействия антимикробных препаратов». Противомикробные препараты и химиотерапия. 57 (8): 3864–74. Дои:10.1128 / AAC.00263-13. ЧВК  3719707. PMID  23733475.
  76. ^ sRNATarBase 2.0 Полная база данных бактериальных SRNA-мишеней, подтвержденная экспериментами В архиве 26 сентября 2013 г. Wayback Machine
  77. ^ Карты геномики малых некодирующих РНК и их мишеней в микробных геномах
  78. ^ Yool A, Эдмундс WJ (1998). «Эпигенетическая наследственность и прионы». Журнал эволюционной биологии. 11 (2): 241–42. Дои:10.1007 / с000360050085.
  79. ^ Кокс Б.С. (1965). «[PSI], цитоплазматический супрессор суперсупрессии дрожжей». Наследственность. 20 (4): 505–21. Дои:10.1038 / HDY.1965.65.
  80. ^ Lacroute F (май 1971 г.). «Неменделирующая мутация, позволяющая поглощать уреидянтарную кислоту дрожжами». Журнал бактериологии. 106 (2): 519–22. Дои:10.1128 / JB.106.2.519-522.1971. ЧВК  285125. PMID  5573734.
  81. ^ Либман С.В., Шерман Ф. (сентябрь 1979 г.). «Внехромосомный пси + детерминант подавляет бессмысленные мутации у дрожжей». Журнал бактериологии. 139 (3): 1068–71. Дои:10.1128 / JB.139.3.1068-1071.1979. ЧВК  218059. PMID  225301.
  82. ^ True HL, Lindquist SL (сентябрь 2000 г.). «Прион дрожжей обеспечивает механизм генетической изменчивости и фенотипического разнообразия». Природа. 407 (6803): 477–83. Bibcode:2000Натура.407..477Т. Дои:10.1038/35035005. PMID  11028992. S2CID  4411231.
  83. ^ Короче Дж., Линдквист С. (июнь 2005 г.). «Прионы как адаптивные проводники памяти и наследования». Обзоры природы. Генетика. 6 (6): 435–50. Дои:10.1038 / nrg1616. PMID  15931169. S2CID  5575951.
  84. ^ Джакомелли М.Г., Хэнкок А.С., Masel J (Февраль 2007 г.). «Преобразование 3 'UTR в области кодирования». Молекулярная биология и эволюция. 24 (2): 457–64. Дои:10.1093 / molbev / msl172. ЧВК  1808353. PMID  17099057.
  85. ^ Lancaster AK, Bardill JP, True HL, Masel J (февраль 2010 г.). «Скорость спонтанного появления дрожжевого приона [PSI +] и его значение для эволюции свойств эволюционируемости системы [PSI +]». Генетика. 184 (2): 393–400. Дои:10.1534 / genetics.109.110213. ЧВК  2828720. PMID  19917766.
  86. ^ Сапп, Ян (1991). «Концепции организации рычагов влияния инфузорий простейших». Концептуальная история современной эмбриологии. Биология развития. 7. С. 229–258. Дои:10.1007/978-1-4615-6823-0_11. ISBN  978-1-4615-6825-4. PMID  1804215.
  87. ^ Сапп Дж. (2003). Бытие: эволюция биологии. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-515619-5.
  88. ^ Грей Р.Д., Ояма С., Гриффитс П.Е. (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.
  89. ^ Серизе, Жак; Донг, Ян; Джейнс, Юрген; Чесни, Майкл А .; Черрато, Кьяра; Аринджер, Джули (20 февраля 2020 г.). «Специфичное для ткани профилирование выявляет отличительные регуляторные архитектуры для повсеместных, зародышевых и соматических генов». bioRxiv: 2020.02.20.958579. Дои:10.1101/2020.02.20.958579. S2CID  212943176.
  90. ^ а б 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. Дои:10.1101 / гр.164418.113. ЧВК  4120082. PMID  24812327.
  91. ^ Griesemer J, Haber MH, Yamashita G, Gannett L (март 2005 г.). «Критическое уведомление: циклы непредвиденных обстоятельств - системы развития и эволюция». Биология и философия. 20 (2–3): 517–44. Дои:10.1007 / s10539-004-0836-4. S2CID  2995306.
  92. ^ Глава: «Развитие нервной системы» в «Эпигенетике» Бенедикта Халльгримссона и Брайана Холла.
  93. ^ Коста С., Шоу П. (март 2007 г.). "'Открытые клетки: как клетки могут изменить судьбу » (PDF). Тенденции в клеточной биологии. 17 (3): 101–6. Дои:10.1016 / j.tcb.2006.12.005. PMID  17194589. Архивировано из оригинал (PDF) 15 декабря 2013 г. Это может означать, что клетки растений не используют или не нуждаются в механизме клеточной памяти, а просто реагируют на позиционную информацию. Однако было показано, что растения действительно используют механизмы клеточной памяти, опосредованные белками PcG, в нескольких процессах, ... (стр. 104)
  94. ^ Куни CA, Дэйв AA, Wolff GL (август 2002 г.). «Материнские метиловые добавки у мышей влияют на эпигенетическую изменчивость и метилирование ДНК потомства». Журнал питания. 132 (8 Прил.): 2393S – 2400S. Дои:10.1093 / jn / 132.8.2393S. PMID  12163699.
  95. ^ Waterland RA, Jirtle RL (август 2003 г.). «Мобильные элементы: мишени для раннего влияния питания на регуляцию эпигенетических генов». Молекулярная и клеточная биология. 23 (15): 5293–300. Дои:10.1128 / MCB.23.15.5293-5300.2003. ЧВК  165709. PMID  12861015.
  96. ^ Долиной округ Колумбия (август 2008 г.). «Модель мышей агути: эпигенетический биосенсор для изменений питания и окружающей среды на эпигеноме плода». Отзывы о питании. 66 (Приложение 1): S7-11. Дои:10.1111 / j.1753-4887.2008.00056.x. ЧВК  2822875. PMID  18673496.
  97. ^ Страшные воспоминания, передаваемые потомкам мышей: генетический отпечаток травматических переживаний сохраняется как минимум через два поколения, Эвен Каллауэй и журнал Nature | Воскресенье, 1 декабря 2013 г.
  98. ^ Мыши могут `` предупреждать '' сыновей и внуков об опасности с помощью спермы, Мариетт Ле Ру, 12/1/13.
  99. ^ Дж. Фрэнсис, «Слишком большой успех для последних новаторских эпигенетических экспериментов» http://www.genetics.org/content/198/2/449.abstract
  100. ^ Диас Б.Г., Ресслер К.Дж. (январь 2014 г.). «Обонятельный опыт родителей влияет на поведение и нервную структуру в последующих поколениях». Природа Неврология. 17 (1): 89–96. Дои:10.1038 / № 3594. ЧВК  3923835. PMID  24292232. (см. комментарий Гонсало Отазу)
  101. ^ «Статья по эпигенетике вызывает вопросы».
  102. ^ Хоэкстра РФ (2000). Эволюция: введение. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 285. ISBN  978-0-19-854968-0.
  103. ^ Ягненок MJ, Яблонька 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.
  104. ^ Смотрите также Денис Ноубл: Музыка жизни, особенно стр. 93–98 и стр. 48, где он цитирует Jablonka & Lamb и Массимо Пильуччи обзор Яблоньки и Ягненка в Природа 435, 565–566 (2 июня 2005 г.)
  105. ^ Danchin É, Charmantier A, Champagne FA, Mesoudi A, Pujol B, Blanchet S (июнь 2011 г.). «За пределами ДНК: интеграция инклюзивного наследования в расширенную теорию эволюции». Обзоры природы. Генетика. 12 (7): 475–86. Дои:10.1038 / nrg3028. PMID  21681209. S2CID  8837202.
  106. ^ Мейнард Смит Дж. (Март 1990 г.). «Модели системы двойного наследования». Журнал теоретической биологии. 143 (1): 41–53. Дои:10.1016 / S0022-5193 (05) 80287-5. PMID  2359317.
  107. ^ Линч М. (май 2007 г.). «Неустойчивость адаптивных гипотез о причинах сложности организма». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (Приложение 1): 8597–604. Bibcode:2007ПНАС..104.8597Л. Дои:10.1073 / pnas.0702207104. ЧВК  1876435. PMID  17494740.
  108. ^ Дикинс Т.Э., Рахман К. (август 2012 г.). «Расширенный эволюционный синтез и роль мягкого наследования в эволюции». Ход работы. Биологические науки. 279 (1740): 2913–21. Дои:10.1098 / rspb.2012.0273. ЧВК  3385474. PMID  22593110.
  109. ^ Рандо О.Дж., Верстрепен К.Дж. (февраль 2007 г.). «Временные рамки генетической и эпигенетической наследственности». Ячейка. 128 (4): 655–68. Дои:10.1016 / j.cell.2007.01.023. PMID  17320504. S2CID  17964015.
  110. ^ Lancaster AK, Masel J (сентябрь 2009 г.). «Эволюция реверсивных переключателей в присутствии необратимых имитаторов». Эволюция; Международный журнал органической эволюции. 63 (9): 2350–62. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2009.00729.x. ЧВК  2770902. PMID  19486147.
  111. ^ ван дер Грааф А., Варденаар Р., Нойман Д.А., Таудт А., Шоу Р.Г., Янсен Р.К. и др. (Май 2015 г.). «Скорость, спектр и эволюционная динамика спонтанных эпимутаций». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 112 (21): 6676–81. Bibcode:2015ПНАС..112.6676В. Дои:10.1073 / pnas.1424254112. ЧВК  4450394. PMID  25964364.
  112. ^ Griswold CK, Masel J (июнь 2009 г.). «Сложные адаптации могут стимулировать эволюцию конденсатора [PSI], даже при реалистичных показателях пола дрожжей». PLOS Genetics. 5 (6): e1000517. Дои:10.1371 / journal.pgen.1000517. ЧВК  2686163. PMID  19521499.
  113. ^ Яблонька Э., Раз Г (июнь 2009 г.). «Эпигенетическая наследственность между поколениями: распространенность, механизмы и значение для изучения наследственности и эволюции» (PDF). Ежеквартальный обзор биологии. 84 (2): 131–76. CiteSeerX  10.1.1.617.6333. Дои:10.1086/598822. PMID  19606595. S2CID  7233550.
  114. ^ Дэвис, Хейзел (2008). Кусают ли бабочки?: Увлекательные ответы на вопросы о бабочках и мотыльках (Вопросы и ответы о животных). Издательство Университета Рутгерса.
  115. ^ 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 у Neurospora crassa». Геномные исследования. 19 (3): 427–37. Дои:10.1101 / гр.086231.108. ЧВК  2661801. PMID  19092133.
  116. ^ а б Тост Дж (2008). Эпигенетика. Норфолк, Англия: Caister Academic Press. ISBN  978-1-904455-23-3.
  117. ^ 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 выявления предполагаемых модификаций оснований ДНК». Геномные исследования. 23 (1): 129–41. Дои:10.1101 / gr.136739.111. ЧВК  3530673. PMID  23093720.
  118. ^ Дэвис Б.М., Чао М.К., Уолдор М.К. (апрель 2013 г.). «Вступление в эру бактериальной эпигеномики с секвенированием ДНК одной молекулы в реальном времени». Текущее мнение в микробиологии. 16 (2): 192–8. Дои:10.1016 / j.mib.2013.01.011. ЧВК  3646917. PMID  23434113.
  119. ^ Lluch-Senar M, Luong K, Lloréns-Rico V, Delgado J, Fang G, Spittle K и др. (2013). Ричардсон П.М. (ред.). «Исчерпывающая метиломная характеристика Mycoplasma genitalium и Mycoplasma pneumoniae при разрешении на одной основе». PLOS Genetics. 9 (1): e1003191. Дои:10.1371 / journal.pgen.1003191. ЧВК  3536716. PMID  23300489.
  120. ^ 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. Дои:10.1093 / нар / gks891. ЧВК  3526280. PMID  23034806.
  121. ^ Фанг Г., Мунера Д., Фридман Д. И., Мандлик А., Чао М. С., Банерджи О. и др. (Декабрь 2012 г.). «Полногеномное картирование остатков метилированного аденина в патогенной Escherichia coli с использованием одномолекулярного секвенирования в реальном времени». Природа Биотехнологии. 30 (12): 1232–9. Дои:10.1038 / nbt.2432. ЧВК  3879109. PMID  23138224.
  122. ^ Casadesús J, Low D (сентябрь 2006 г.). «Эпигенетическая регуляция генов в бактериальном мире». Обзоры микробиологии и молекулярной биологии. 70 (3): 830–56. Дои:10.1128 / MMBR.00016-06. ЧВК  1594586. PMID  16959970.
  123. ^ 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 пневмококка посредством глобальных эпигенетических изменений». Nature Communications. 5: 5055. Bibcode:2014 НатКо ... 5,5055 млн. Дои:10.1038 / ncomms6055. ЧВК  4190663. PMID  25268848.
  124. ^ 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. Дои:10.1038 / s41564-019-0613-4. ЧВК  6925328. PMID  31768029.
  125. ^ Чахван Р., Вонтакал С.Н., Роа С. (март 2011 г.). «Многомерный характер эпигенетической информации и ее роль в заболевании». Открытие медицины. 11 (58): 233–43. PMID  21447282.
  126. ^ Бейл, Лаура (зима 2008 г.). «Новый эпицентр медицины? Эпигенетика: новая область эпигенетики может содержать секрет« выключения »рака». CURE (Новости рака, исследования и образование). Архивировано из оригинал 29 мая 2009 г.
  127. ^ а б c 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. Дои:10.1073 / pnas.0500398102. ЧВК  1174919. PMID  16009939.
  128. ^ 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». Природа Генетика. 41 (2): 240–5. Дои:10,1038 / нг.286. PMID  19151718. S2CID  12688031.
  129. ^ О'Коннор, Анахад (11 марта 2008 г.). "Утверждение: однояйцевые близнецы имеют идентичную ДНК". Газета "Нью-Йорк Таймс. Получено 2 мая 2010.
  130. ^ Ballestar E (август 2010 г.). «Уроки эпигенетики от близнецов: перспективы аутоиммунного заболевания». Клинические обзоры по аллергии и иммунологии. 39 (1): 30–41. Дои:10.1007 / s12016-009-8168-4. PMID  19653134. S2CID  25040280.
  131. ^ Уоллес RG, Twomey LC, Custaud MA, Moyna N, Cummins PM, Mangone M, Murphy RP (2016). «Возможные диагностические и прогностические биомаркеры эпигенетического дрейфа в сердечно-сосудистой системе». BioMed Research International. 2016: 2465763. Дои:10.1155/2016/2465763. ЧВК  4749768. PMID  26942189.
  132. ^ Онлайн-менделевское наследование в человеке (OMIM): 105830
  133. ^ Wood AJ, Oakey RJ (ноябрь 2006 г.). «Геномный импринтинг у млекопитающих: новые темы и устоявшиеся теории». PLOS Genetics. 2 (11): e147. Дои:10.1371 / journal.pgen.0020147. ЧВК  1657038. PMID  17121465.
  134. ^ Нолл Дж. Х., Николлс Р. Д., Магенис Р. Э., Грэм Дж. М., Лаланд М., Латт С.А. (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. Дои:10.1002 / ajmg.1320320235. PMID  2564739.
  135. ^ Алессио, Никола; Риччитьелло, Франческо; Скилларо, Тициана; Капассо, Стефания; Дель Гаудио, Стефания; Ди Бернардо, Джованни; Чиполларо, Марилена; Melone, Mariarosa A.B .; Пелузо, Джанфранко; Галдериси, Умберто (март 2018 г.). «Нервные стволовые клетки из 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. Дои:10.1038 / с12276-017-0005-х. ISSN  2092-6413. ЧВК  6118406. PMID  29563495.
  136. ^ Внук человека по отцовской линии является сыном этого человека; внук по материнской линии - сын дочери.
  137. ^ Pembrey ME, Bygren LO, Kaati G, Edvinsson S, Northstone K, Sjöström M, Golding J (февраль 2006 г.). «Специфичные для пола трансгенерационные реакции по мужской линии у людей». Европейский журнал генетики человека. 14 (2): 159–66. Дои:10.1038 / sj.ejhg.5201538. PMID  16391557. Роберт Уинстон ссылается на это исследование в лекция В архиве 23 мая 2007 г. Wayback Machine; см. также обсуждение на Университет Лидса, Вот [1]
  138. ^ "NOVA | Стенограммы | Призрак в ваших генах". PBS. 16 октября 2007 г.. Получено 26 июля 2012.
  139. ^ 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. Дои:10.1126 / science.1145720. PMID  17932254. S2CID  7586573.
  140. ^ Джасперсон К.В., Туохи Т.М., Некласон Д.В., Берт Р.В. (июнь 2010 г.). «Наследственный и семейный рак толстой кишки». Гастроэнтерология. 138 (6): 2044–58. Дои:10.1053 / j.gastro.2010.01.054. ЧВК  3057468. PMID  20420945.
  141. ^ Новак К. (декабрь 2004 г.). «Эпигенетические изменения раковых клеток». МедГенМед. 6 (4): 17. ЧВК  1480584. PMID  15775844.
  142. ^ Банно К., Кису И., Янокура М., Цудзи К., Масуда К., Уэки А. и др. (Сентябрь 2012 г.). «Эпимутация и рак: новый канцерогенный механизм синдрома Линча (обзор)». Международный журнал онкологии. 41 (3): 793–7. Дои:10.3892 / ijo.2012.1528. ЧВК  3582986. PMID  22735547.
  143. ^ Басу Маллик, Санчари; Jayashree, B.S .; Шеной, Рекха Р. (май 2018 г.). «Эпигенетическая модуляция поляризации макрофагов - перспективы в диабетических ранах». Журнал диабета и его осложнений. 32 (5): 524–530. Дои:10.1016 / j.jdiacomp.2018.01.015. PMID  29530315.
  144. ^ Андерсон, Стивен Дж .; Фей, Кристина М .; Schmidt-McCormack, Garrett R .; Малович, Эмир; Mlynarczyk, Gregory S.A .; Избицки, Патриция; Арнольд, Лариса Ф .; Джефферсон, Мэтью А .; de la Rosa, Bierlein M .; Wehrman, Rita F .; Luna, K. C .; 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 лекарств, приводящие к измененным событиям экспрессии генов с эпигенетическим и« квазиэпигенетическим »происхождением». Фармакологические исследования. 107: 229–233. Дои:10.1016 / j.phrs.2016.03.028. PMID  27025785.
  145. ^ 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:2003Наука ... 301..386C. Дои:10.1126 / science.1083968. PMID  12869766. S2CID  146500484.
  146. ^ Алавиан-Гаванини, Али; Рюэгг, Жоэль (2018). «Понимание эпигенетических эффектов химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы: от механизмов до новых методов испытаний». Фундаментальная и клиническая фармакология и токсикология. 122 (1): 38–45. Дои:10.1111 / bcpt.12878. ISSN  1742-7843. PMID  28842957.
  147. ^ Coplan, J .; Chanatry, S.T .; Розенблюм, Л.А. (2017). «Постоянство стресса в раннем возрасте на эпигеноме: наблюдения нечеловеческих приматов ☆». Справочный модуль по неврологии и биоповеденческой психологии. Дои:10.1016 / B978-0-12-809324-5.02862-5. ISBN  9780128093245.
  148. ^ Робисон А.Дж., Нестлер Э.Дж. (октябрь 2011 г.). «Транскрипционные и эпигенетические механизмы зависимости». Обзоры природы. Неврология. 12 (11): 623–37. Дои:10.1038 / nrn3111. ЧВК  3272277. PMID  21989194.
  149. ^ Nestler EJ (декабрь 2013 г.). «Клеточная основа памяти при зависимости». Диалоги в клинической неврологии. 15 (4): 431–43. Дои:10.31887 / DCNS.2013.15.4 / enestler. ЧВК  3898681. PMID  24459410.
  150. ^ Ruffle JK (ноябрь 2014 г.). «Молекулярная нейробиология зависимости: о чем вообще (Δ) FosB?». Американский журнал злоупотребления наркотиками и алкоголем. 40 (6): 428–37. Дои: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 AP-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). Эпигенетические исследования открыли новые горизонты исследований молекулярной роли ΔFosB, а недавние достижения продемонстрировали роль ΔFosB, действующего на ДНК и гистоны, действительно как «молекулярный переключатель» (34). Благодаря нашему более глубокому пониманию ΔFosB при зависимости, стало возможным оценивать аддиктивный 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.
  151. ^ Билински П., Войтыла А., Капка-Скшипчак Л., Хведорович Р., Циранка М., Студзинский 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 ΔFosB экспрессию гена G9a, то есть синтез H3K9me2, который, в свою очередь, ингибирует факторы транскрипции для 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.
  152. ^ Вассолер FM, Садри-Вакили Г. (апрель 2014 г.). «Механизмы наследования зависимого поведения от поколения к поколению». Неврология. 264: 198–206. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2013.07.064. ЧВК  3872494. PMID  23920159.
  153. ^ Юань Т.Ф., Ли А., Сунь Х, Оуян Х., Кампос С., Роча Н.Б. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Трансгендерное наследование отцовских нейроповеденческих фенотипов: стресс, зависимость, старение и метаболизм». Молекулярная нейробиология. 53 (9): 6367–6376. Дои:10.1007 / s12035-015-9526-2. HDL:10400.22/7331. PMID  26572641. S2CID  25694221.
  154. ^ Шорт А. К., Феннелл К. А., Перро В. М., Фокс А., О'Брайан М. К., 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. Дои:10.1038 / tp.2016.109. ЧВК  4931607. PMID  27300263.
  155. ^ Чахван Р., Вонтакал С.Н., Роа С. (октябрь 2010 г.). «Пересечение генетической и эпигенетической информации через дезаминирование цитозина». Тенденции в генетике. 26 (10): 443–8. Дои:10.1016 / j.tig.2010.07.005. PMID  20800313.
  156. ^ Badal S, Her YF, Maher LJ (сентябрь 2015 г.). «Неантибиотические эффекты фторхинолонов в клетках млекопитающих». Журнал биологической химии. 290 (36): 22287–97. Дои:10.1074 / jbc.M115.671222. ЧВК  4571980. PMID  26205818.
  157. ^ Мезенцева Н.В., Ян Дж., Каур К., Яффалдано Дж., Ремон М.К., Айзенберг КА, Айзенберг Л.М. (февраль 2013 г.). «Ингибитор гистонметилтрансферазы BIX01294 увеличивает сердечный потенциал клеток костного мозга». Стволовые клетки и развитие. 22 (4): 654–67. Дои:10.1089 / scd.2012.0181. ЧВК  3564468. PMID  22994322.
  158. ^ Ян Дж., Каур К., Онг Л.Л., Айзенберг Калифорния, Айзенберг Л.М. (2015). «Ингибирование гистон-метилтрансферазы G9a превращает мезенхимальные стволовые клетки костного мозга в компетентные для сердца предшественники». Stem Cells International. 2015: 270428. Дои:10.1155/2015/270428. ЧВК  4454756. PMID  26089912.
  159. ^ «Эпигенетика: это не означает то, что думают шарлатаны». Научная медицина.

дальнейшее чтение

  • 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. 151C (2): 136–41. Дои:10.1002 / ajmg.c.30206. PMID  19378334. S2CID  205327825.

внешние ссылки