Епігенетика
Епігене́тика — наука, що вивчає спадкові зміни в фенотипі (зовнішньому вигляді) або в експресії генів, що викликані іншими механізмами, ніж зміни послідовності нуклеотидів ДНК. Такі зміни можуть залишатися видимими протягом декількох клітинних поколінь чи навіть кількох поколінь живих організмів. Зміни в послідовності ДНК не відбуваються, але замість цього інші генетичні фактори змушують гени вести себе по-іншому. Кращим прикладом епігенетиних змін для еукаріот є процес диференціації клітин. Протягом морфогенезу тотипотентні стовбурові клітини стають плюрипотентними клітинними лініями ембріону, які в свою чергу стають повністю диференційованими клітинами. Іншими словами, одна запліднена яйцеклітина — зигота, ділиться і диференціюється в різні види клітин, які присутні в живому організмі. Це здійснюється шляхом активації одних генів та інгібування інших.
Відомі епігенетичні механізми: метилювання ДНК; ремоделювання хроматину (ацетиляція та деацетиляція гістонів); регуляція на рівні РНК, зокрема РНК-інтерференція; пріонізація білків; інактивація X-хромосоми.
Метилювання ДНК і ремоделювання хроматину[ред.]
Оскільки фенотип клітини або організму в цілому залежить від того, які гени транскрибуються, успадкування транскрипційного статусу генів може призводити до епігенетичних ефектів. Є декілька рівнів регуляції експресії генів, перший з яких — ремоделювання хроматину, комплексу ДНК та асоційованих з нею білків — гістонів. Ремоделювання хроматину може ініціюватися:
- Посттрансляційною модифікацією амінокислот гістонів, наприклад, їх метилюванням;
- Модифікацією основ ДНК, наприклад, метилюванням цитозину, що призводить до появи 5-метилцитозину.
Посттранскрипційна регуляція[ред.]
Іноді результат транскрипції гена прямо чи опосередковано регулює активність того ж гена. Наприклад, Hnf4 і MyoD посилюють транскрипцію багатьох генів, відповідно, печінки і м'язів, будучи транскрипційними факторами. Інші епігенетичні зміни регулюються при експресії різних сплайсосомних варіантів РНК або при формуванні дволанцюгових молекул РНК (RNAi). Ці гени часто вмикаються і вимикаються за допомогою сигнальних систем клітини, але іноді в синцитії РНК передається між клітинами шляхом дифузії.
Посилання[ред.]
- GEO.ru | Эпигенетика
- Adrian Bird (2007). «Perceptions of epigenetics». Nature 447: 396–398. PMID 17522671
- V.L. Chandler (2007). «Paramutation: From Maize to Mice». Cell 128: 641–645.
