基因组印迹

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基因组印迹的用例

印迹的抑癌基因的杂合性丢失(LOH)、UPD或突变失活可能会导致某个抑癌基因的唯一有功能拷贝的丢失或不表达。印迹的癌基因的LOI或UPD则可能导致双等位基因表达,表达量成倍增加。印迹控制中心(指理论上可能会存在的某些对印迹现象有关键性影响的基因或顺式元件)的突变性失活, 可能会导致某个染色体印迹区域的多个印迹的癌基因的不正常表达。

基因组印迹的分子机理

研究发现,基因组印迹的分子机理与印迹基因DNA中胞嘧啶甲基化尤其是CpG岛的甲基化密切相关,胞嘧啶甲基化是DNA的一种共价修饰。另外还有特殊的染色质结构和反义转录产物等可能都是基因印迹产生和维持的重要因素。基因印迹中,卵子和精子中对同一基因的不同程度的甲基化,几乎所有的印迹基因都有一些序列成份在两个不同亲本来源的等位基因中仅有一方是甲基化。这些序列被称为“差异甲基化区域“(Differentially Methylated Regions)。它指基因组在传递信息的过程中,对基因或DNA片段打下标记或烙印的过程。

基因组印迹的生物学意义

印迹基因在生长发育中尤其是胎儿和胎盘的生长发育中有重要作用,它还与细胞增殖有关,正常基因组印迹模式改变会引起一系列人类遗传性疾病,包括神经和精神发育异常的遗传性疾病以及儿童和成人的一些肿瘤。印迹基因还能帮助人们认识生物进化的本质。基因印迹在进化论意义上的优势可能就是有效地防止了单性生殖, 维持了遗传多样性, 但也增加了隐性突变转为显性的危险性。

基因组印迹的介绍

基因组印迹(Genomic imprinting)又称基因组印记、遗传印迹、亲代印迹(Parental Imprinting )或配子印迹,是指在配子或合子发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生专一性的加工修饰 ,导致双亲中某一方的等位基因被沉默,从而使后代体细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达活性的现象。相应地,具有这种差异的基因就被称为印迹基因(imprinted genes)。

什么是表观遗传学?目前已知的表观遗传现象有哪几种?举例说明基因组印迹与癌症。

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因组印记(genomic impriting),母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等。印记基因可通过如下主要途径参与肿瘤的形成:①抑癌基因的两个等位基因若发生杂合缺失(loss of heterozygosity,LOH)或UPD等事件,使有功能的拷贝失活;②原癌基因印记丢失(loss of imprinting,LOI),导致双等位基因表达,基因产物成倍增加;③印迹中心功能丧失引起一组相关印记基因异常表达而导致癌变。 最早在Wilm"s瘤观察到印迹基因与癌相关,当时的研究发现,11p的杂合缺失总是母源等位基因的丢失。随后研究又发现,在11p15有成簇的印记基因,包括父源表达的IGF2,母源表达的生长抑制基因H19和CDKNIC(p57KIP2),这就提示,在11p15母源基因丢失时,导致了IGF2的表达保留,而上述两个生长抑制基因失去表达。目前已发现人类的多种癌症与印迹基因有关,不同类型的成人和儿童肿瘤中存在IGF2基因的印记丢失,包括乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、肉瘤、膀胱癌、宫颈癌、绒癌和睾丸肿瘤等。

什么是表观遗传学?目前已知的表观遗传现象有哪几种?举例说明基因组印迹与癌症。

1表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科2 表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因组印记(genomic impriting),母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等。3 组印记与癌症 印记丢失不仅影响胚胎发育并可诱发出生后的发育异常,从而导致癌症发生。如果抑癌基因有活性的等位基因失活便提高了发生癌症的几率,例如IGF2基因印记丢失将导致多种肿瘤,如Wilm"s 瘤。和印记丢失相关的疾病还有成神经细胞瘤,急性早幼粒细胞性白血病,横纹肌肉瘤和散发的骨肉瘤等。

什么是表观遗传学?目前已知的表观遗传现象有哪几种?举例说明基因组印迹与癌症。

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因组印记(genomic impriting),母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silencing),核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等。印记基因可通过如下主要途径参与肿瘤的形成:①抑癌基因的两个等位基因若发生杂合缺失(loss of heterozygosity,LOH)或UPD等事件,使有功能的拷贝失活;②原癌基因印记丢失(loss of imprinting,LOI),导致双等位基因表达,基因产物成倍增加;③印迹中心功能丧失引起一组相关印记基因异常表达而导致癌变。 最早在Wilm"s瘤观察到印迹基因与癌相关,当时的研究发现,11p的杂合缺失总是母源等位基因的丢失。随后研究又发现,在11p15有成簇的印记基因,包括父源表达的IGF2,母源表达的生长抑制基因H19和CDKNIC(p57KIP2),这就提示,在11p15母源基因丢失时,导致了IGF2的表达保留,而上述两个生长抑制基因失去表达。目前已发现人类的多种癌症与印迹基因有关,不同类型的成人和儿童肿瘤中存在IGF2基因的印记丢失,包括乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、肉瘤、膀胱癌、宫颈癌、绒癌和睾丸肿瘤等。