表观遗传学在肿瘤中的研究

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA 序列变化，但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰，表观遗传修饰主要包括DNA 甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。DNA 甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用，表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA 甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述

自20 世纪70 年代美国提出攻克癌症计划起，至今已逾30 年，全球花费大量人力、物力致力于肿瘤的研究。现在对肿瘤发生、发展的机制有了初步的了解，但还未真正认清癌变的本质。人类基因组计划（human genome project，HGP）基本完成后，研究基因的表达调控成为了解肿瘤发生机制的 关键问题之一。最近，研究发现基因的表达不仅取决于基因本身，还取决于不改变基因序列的表观遗传修饰（epigeneticmodification）。表观遗传修饰对于肿瘤的发生、诊断和治疗等具有重要意义。异常的表观遗传修饰会使基因错误地表达，引起代谢紊乱和疾病甚至肿瘤的发生。表观遗传修饰有DNA 的甲基化

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表观遗传学

大家晚上好！很高兴有机会和大家交流，我最近看了一些这方面的材料，借这个机会和大家交流一下，讲的不一定对，就是自己的理解，有问题的地方大家可以讨论。我想从以下几个方面进行介绍： 1、 表观遗传学概念

2、 表观遗传学的研究内容 一、表观遗传学概念

经典遗传学认为遗传的分子基础是核酸, 生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列上，碱基序列的改变会引起生物体表现型的改变，而这种改变可以从上一代传递到下一代。然而，随着遗传学的发展，人们发现,，DNA、 组蛋白、 染色质水平的修饰也会造成基因表达模式的变化，并且这种改变是可以遗传的。这种基因结构没有变化，只是其表达发生改变的遗传变化叫表观遗传改变。表观遗传学是一门研究生命有机体发育与分化过程中，导致基因发生表观遗传改变的新兴学科。

1939年，生物学家 Waddington CH 首先在《现代遗传学导论》中提出了epihenetics这一术语，并于1942年定义表观遗传学为他把表观遗传学描述为一个控制从基因型到表现型的机制。

1975年，Hollidy R 对表观遗传学进行了较为准确的描述。他认为表观遗传学不仅在发育过程，而且应在成体阶段研究可遗传的基因表达改变，这些信

表观遗传学

陈静

西南大学生物技术专业 222011331012026

摘要表观遗传学是指表观遗传学改变(DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA如miRNA)对表观基因组基因表达的调节，这种调节不依赖基因序列的改变且可遗传表观遗传学。表观遗传学因素如DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA等相互作用以调节基因表达，控制细胞表型，所有这些表观遗传学因素都是维持机体内环境稳定所必需的，有助于正常生理功能的发挥。目前表观遗传学的研究成果已经应用于一些疾病的研究特别是癌症的治疗上。因此了解表观遗传学机制在人类疾病发生中的作用和表观遗传学调节剂对疾病治疗的价值将会迎来生物医学研究的表观遗传学时代。本文就其中的DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、X染色体失活、遗传印记和表观遗传学研究的应用前景进行了综述,并对表观遗传作了介绍。

关键词 表观遗传学 DNA甲基化 组蛋白修饰 染色质重塑X染色体失活 遗传印记

表观遗传(epigenefie variation)是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。 在基因的DNA序列没有发生

第十一节 表观遗传学与肿瘤

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。表观遗传学机制包括：DNA甲基化异常，组蛋白修饰，非编码RNAs(包括microRNA)，染色质重塑等，而这几个方面都与肿瘤的发生有关。

2、肿瘤表观遗传学机制

（1）DNA 甲基化异常与肿瘤发生

DNA甲基化修饰在肿瘤形成和发展中扮演重要角色，这里所指的DNA 异常甲基化可分为高甲基化和低甲基化，前者指正常组织细胞中DNA不发生甲基化的位点被甲基化．后者是指在正常组织细胞中应发生甲基化的位点去甲基化。

DNA低甲基化导致肿瘤的发生：正常细胞内， 启动子区的胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤（CpG）岛呈非甲基化状态，而大部分散在分布的CpG 二核苷酸多发生甲基化。肿瘤中，常伴随基因组整体甲基化水平降低和某些基因CpG 岛区域甲基化水平异常升高（如抑癌基因），而且这2 种变化可以在一种肿瘤中同时发生（见图1）。基因组整体甲基化水平降低，可导致原癌基因活化、转座子的异常表达、基因组不稳定等，这些因素促进了肿瘤的发生；基因启动子区的CpG 岛发生异常高甲基化，可导致基因转录沉默，使重要基因如抑癌基因、细胞周期调节基因、凋亡基因等表达极度降低或

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　第21卷　第1期　2008年1月

医学研究生学报

JournalofMedicalPostgraduates

Vol.21　No.1

Jan.2008

综　　述

营养与肿瘤表观遗传学关系的

研究进展———DNA腾丽娟,　;(515041)

摘要:　DNA,在肿瘤细胞中基因组甲基化模式常常发生改变;作为DNA甲基化的状况,与肿瘤的发生关系密切。作者着重阐述营养、甲基化和肿瘤三者的关系:描述甲基化和相关机制,探讨肿瘤在甲基化水平上发生、发展的分子机制,初步总结与甲基化相关的营养素在分子水平上对肿瘤发生、发展的影响机制,并在群体营养摂入水平上对肿瘤预防提出若干建议。关键词:　营养;　肿瘤;　DNA甲基化

中图分类号:　R735.1　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　100828199(2008)0120095203

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Relationshipofnutritionwithcancer

anditsepigeneticDNAmethylationmechanism

TENGLi2juan,ZHANGChang2songreviewing,LIKechecking

(DepartmentofMolecularEpidemiology,ShantouUniver

项目名称： 表观遗传学的结构机理研究 起止年限：依托部门：许瑞明 中国科学院生物物理研究所 2009.1至2013.8 中国科学院

首席科学家：

一、研究内容

本项目的主要研究内容是以X光晶体学方法为主要研究手段，结合其它生物物理和生物化学方法，深入研究以下几项表观遗传学的重要问题：

组蛋白修饰酶的反应机理和底物特异性

主要几类组蛋白共价修饰有乙酰/去乙酰化、甲基/去甲基化、磷酸/去磷酸化、泛素/去泛素化。其中组蛋白的乙酰/去乙酰化和甲基/去甲基化是近年来表观遗传学的研究热点，这也是本项目的研究焦点。尽管这方面的结构研究已有一定的进展，但还有一些重要的问题并不清楚。例如组蛋白H3的第四个赖氨酸(H3K4)和H4K20的三甲基化酶的结构和反应机理还有待解析；到目前为止H3K36和H3K27的甲基化酶识别其对应的赖氨酸的机理也不清楚。我们将着重研究H3K4、H3K36、H3K27和H4K20的甲基化和去甲基化酶的结构机理研究。同时，我们也将进行对组蛋白乙酰/去乙酰化、泛素/去泛素化和磷酸化酶的复合物的结构和功能的深入研究。

修饰后的组蛋白识别

目前已知的识别组蛋白乙酰化的有Bromo结构域，识别甲基化后赖氨酸的有Chromo,Tudor,P

抑郁症的表观遗传学机制论文 关键词：表观,遗传学,抑郁症,机制,论文

抑郁症的表观遗传学机制论文 介绍：在史前人们就已经利用生物体的遗传特性通过选择育种来提高谷物和牲畜的产量，虽然遗传学在决定生物体外形和行为的过程中扮演着重要的角色，但此过程是遗传学和生物体所经历的环境共同作用的结果。以下是我们整理的一篇遗传学论文的范文，希望对你论文的写作有所帮助。题目：抑郁症的表观遗传学机制：涉及认知灵活性的证据h

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第十二章 肿瘤遗传学

恶性肿瘤是一种体细胞遗传病，为相关基因结构与功能发生改变的结果。这些基因参与控制细胞的正常生长和凋亡过程、抑制细胞增殖或修复基因损伤。遗传性恶性肿瘤中基因的种系突变(germ line mutation)起主要作用。肿瘤的遗传基础十分复杂，因为突变基因的不同组合可发生相同类型的肿瘤。在各种类型的癌症中，一些基因的突变具有普遍性，而另外一些基因突变只限于某种特定类型的肿瘤细胞。 本章首先从细胞遗传学的角度介绍了染色体异常与肿瘤的关系，然后讨论了癌基因和肿瘤抑制基因的功能和作用，并论述了肿瘤发生的遗传学理论，最后介绍了遗传性恶性肿瘤综合征。

一、 基本纲要

1．掌握肿瘤细胞的克隆演进、Ph染色体的意义；癌基因、原癌基因、肿瘤抑制基因、p53基因、二次突变假说、细胞癌基因、杂合性缺失和标记染色体等概念； 2．掌握癌基因激活的机制；

3．掌握恶性肿瘤发生的遗传学理论；

4．熟悉恶性肿瘤的多步骤发生，基因杂合性丢失与恶性肿瘤发生等； 5．了解临床上常见的遗传型恶性肿瘤。

二、 习 题

（一）选择题（A型选择题） 1．以下哪个是对Ph染色体的正确描述：

A．22q+ B．22q-

第十二章 肿瘤遗传学

恶性肿瘤是一种体细胞遗传病，为相关基因结构与功能发生改变的结果。这些基因参与控制细胞的正常生长和衰亡过程、抑制细胞增殖或修复基因损伤。遗传性恶性肿瘤中基因的种系突变(germ line mutation)起主要作用。肿瘤的遗传基础十分复杂，因为突变基因的不同组合可发生相同类型的肿瘤。在各种类型的癌症中，一些基因的突变具有普遍性，而另外一些基因突变只限于某种特定类型的肿瘤细胞。 随着功能基因组学与癌基因组解剖学计划研究的深入与发展，恶性肿瘤的遗传学研究取得了一系列重要的研究成果。癌基因、肿瘤抑制基因、肿瘤转移基因、肿瘤转移抑制基因的发现及其结构和功能研究的日益深入促进了对细胞周期及细胞凋亡机制的深入了解，使人们对恶性肿瘤发生和发展的认识也日趋深入。

本章首先介绍了恶性肿瘤发生的遗传现象，从双生子调查、系谱分析、遗传流行病学和染色体分析等研究中，均已证实恶性肿瘤的发生具有明显的遗传基础，它们有的呈单基因遗传；有的呈多基因遗传；有的与染色体畸变有关，有的构成了遗传综合征的一部分。然后讨论了癌基因和肿瘤抑制基因，最后论述了恶性肿瘤的多步骤发生和癌基因组解剖学计划。

一、 基本纲要

1．掌握癌基因、原癌基因、肿瘤抑制基因、p5

表观遗传学数据分析研习班

表观遗传学是研究基因在核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达可遗传变化的一门遗传学分支学科。目前，已知的表观遗传现象有DNA甲基化、基因组印记、母体效应、基因沉默、RNA编辑等。表观遗传学的研究已成为基因组测序后的人类基因组重大研究方向之一。这一飞速发展的科学领域从分子水平揭示了复杂的生物学现象，为解开人类和其他生物的生命奥秘、造福人类健康带来了新希望。北京市计算中心、中国生物工程杂志、华斯泰生物医学科技有限公司共同主办“表观遗传学数据分析技术专题班”，为广大研究者提供科研助力。

主办单位：北京市计算中心 中国生物工程杂志 华斯泰生物医学科技有限公司 培训地点：北京海淀区丰贤中路7号3号楼，北京市计算中心三层会议室 培训时间： 2015年8月5-7日 （报名中）

上课时间：上午：9：30 - 12：00 下午：1：30 – 5：00

日期 授课题目 授课内容 1. 表观遗传学概述 表观遗传学概述 2. 表观遗传学相关数据库简介 3. 表观遗传学实验数据的分析方法 第一天 生物信息技术基础 3. perl语言基础 上机 4. R语言基础 理论 1. DNA甲基化原理及应用 DNA甲基化 2. DNA甲基