表观遗传学

表观遗传学是近年来兴起的研究领域是指影响基因表达或细胞表型的可遗传的变异,而这些变异并不由DNA序列本身决定。在多细胞的生物体内,每个细胞有着相同的DNA序列但是它们却维持着很不相同的终末表型细胞的这种并非来自基因组DNA的"记忆"记录着自身的发育和环境的影响,这就是表观遗传学

表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNAmethylation),组蛋白修饰(histone表modification),染色质重塑(chromosomeremodeling),非编码RNA(noncodingRNA)调控等。观遗传变异在多种人类疾病中被认识,特别是肿瘤。值得注意的是视网膜母细胞瘤也是最早被发现存在致癌的表观遗传变异的疾病之一。迄今为止大多数疾病特别是复杂疾病还不能够被各种基因组DNA变异完全解释人们猜测这其中有很多可以部分的被非基因组的遗传因素——表观遗传学所解释。

在发育和衰老的过程中环境致使机体产生表观遗传变异影响到细胞的转录水平这些变异可以非常稳定并终身存在,甚至传给下一代,潜在地影响了疾病的易感性。这就可以部分解释一些中老年发病、慢性进展的常见病,比如青光眼、年龄相关性黄斑变性等疾病的发生。同时表观遗传修饰作为一种环境影响的结果可以更好的解释为什么非遗传因素会增加疾病的风险和易感性,比如饮食、吸烟和环境污染等。

目前对表观遗传学与眼部的发育和疾病的关系仍然认识有限。我们已经知道DNA甲基化在眼球的发育中起到一定的作用光感受器特异性基因有着细胞特异性的DNA甲基化谱组蛋白修饰被发现存在于视神经损伤后,视网膜神经节细胞的病理损伤过程中同时也存在于糖尿病视网膜病变的发生发展过程中

了解表观遗传学与疾病的关系可以帮助找到新的治疗途径。比如通过甲基化酶、组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰酶的抑制剂可以达到调控基因表达的目的。肿瘤学家发现组蛋白去乙酰酶抑制剂可以使得快速分裂的肿瘤细胞内的组蛋白高度乙酰化从而启动凋亡。而在神经元中的作用恰好相反比如在Parkinson病、Alzheimer病和Huntington病中组蛋白去乙酰酶抑制剂可以减少神经元的丢失同样在视神经损伤和缺血动物模型中也观察到组蛋白去乙酰酶抑制剂具有神经保护的作用具体的机制还不清楚。


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