超越遗传学:照亮了表观基因组

如果你吸引更多神秘的科学领域,如量子力学和宇宙学、和特殊利益是拉马克的表观遗传继承,那么你可能知道自然刚刚发表的文章总结的进展表观基因学项目对生产人类表观基因组参考。

但是你可能有点失望如果你冲出去买一份。研究结果很有趣,但他们带来的只是另一个一步表观遗传学进入生化世界。

表观遗传学是研究半永久的改变基因改变他们是否处于活动状态时,或者他们有多活跃。它是不同于遗传学,包括基因突变而中断。在表观遗传学基因只是谎言沉默——准备好被环境或作为刺激唤醒。

自然的文章将帮助研究人员识别和理解表观遗传景观模式,这将增加我们的理解的复杂程度和概率系统可靠地产生不同的生物的结果。但他们真的不解释令人费解——或者至少目前还没有。

表观遗传学为何如此流行?

作为著名的数学生物学家Eric Lander打趣道:在人类基因组序列的公布:

基因组:买这本书;难以阅读。

当人类基因组测序,我们只不过是一个很长的字符串字母:a、C、G和t是不可能破解。所以身体怎么读吗?

显然我们的细胞没有眼睛,但他们可以通过触摸“感觉”,和他们有系统等同于盲文——细胞机械可以告诉当困在DNA。

小分子,如甲基,可以作为标记。他们可以直接基因沉默,关闭基因。大型DNA-packaging蛋白质——称为组蛋白可以坚持的方式可以打开一个地区的DNA或使它无法通过卷紧。

更重要的是,可以添加到组蛋白甲基,和“表观遗传的读者”能感觉到他们,和阅读或密封区域的DNA螺旋蛋白质。

通过这种方式,不同的DNA或基因可以被开启或关闭。因此,他们的产品,如血红蛋白的蛋白质,例如,可以在某些细胞产生,而不是别人。

表观遗传的世界

却在世界流行的主要是基因的开启和关闭,称为表观遗传控制的上下文中,继承。

据说这就是孩子们的饮食的影响他们的祖父母,epigenetically基因的沉默,然后通过在这寂静的状态引起肥胖的后代。

但这只是一个微小的表观遗传的(有争议)角落的世界。

大多数研究人员感兴趣的表观遗传学想知道为什么有些大脑中的基因打开而另一些则在肝脏。或者为什么一些基因的表达当我们年轻的时候和其他人当我们老了。他们想了解不同基因的协调表达协调人类发展和疾病。

有趣的是,随着越来越多的人类基因组测序,它已被发现,大多数基因突变或变化不破坏,他们只是影响强烈某些基因的表达。

大多数人是深色头发的金发;很少有黑色头发的人或纯白色头发的人因为自然遗传变异操作音量控制的基因,而不是基因本身。

我们还不了解音量控制!

如果我们可以调整表观遗传音量吗?

如果我们了解基因的开启和关闭,然后我们可以关掉艾滋病毒等病毒,或关闭有害的基因,如亨廷顿基因能产生神经细胞毒性的产品。我们也可能工程师更多的农业植物和动物来表达所需的特征。

但是我们正在努力这样做。我们可以选择自然变异,在少数情况下基因突变或基因通过转基因技术,但通常添加基因最终被关闭,因为我们不知道如何让他们。

我们不知道如何表观遗传标志工作,我们不能克服本质上是后生抗病毒或anti-transgene软件。

这就是为什么表观基因组路线图是很重要的。是前面的大科学项目的延伸,项目编码,它扩展了我们的知识分子,DNA的外套。

在一篇论文在当前自然系列,研究人员研究了111个样本。他们把从几乎每一个染色体结构上定义的组织——心脏、肺、肾、肝、胰腺、肌肉等,几乎每一个大脑的一部分。然后每个样本进行表观遗传景观分析。

他们扫描整个基因组DNA-packaging蛋白质(组蛋白)坐在哪里,DNA被曝光,甲基坚持DNA-bound的DNA或蛋白质,基因被积极地阅读,沉默,111年这些样品。

集成数据与先前编码分析样品的26 -主要癌症细胞系生长在文化和想出了他们所谓的“参考表观基因组”。这些是每个组织的第一组模式特点后来样品可以比较——比如“标本”。

提升窗帘

现在,有趣的开始。结果证实,标志着表面的DNA被认为与一个基因是否打开或关闭一般做,如预期。

最重要的是,他们发现与人类疾病相关的遗传变异会映射到丰富的地区表观遗传标记——在控制区域。

这是很重要的。研究人类变异一直怀疑大多数遗传易感性不涉及简单的“疾病”或“无病”状态,而是取决于概率,倾向或过敏性疾病。

假设是在进化过程中,疾病易感性的变化已经被选择,主要取决于细微的差别在某些基因的表达。

我们还有很长的路从识别所有关键疾病基因表达和理解他们,甚至进一步改变其表达式来治疗疾病。

但是表观遗传路线图证实一件事——我们至少——在正确的轨道上。

这个故事是由出版谈话(在创作共用署名/不衍生产品)。