当前位置:文档之家› 表观遗传学

表观遗传学

遗传的变 化,如DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑、 RNA 干涉等,是在基因组层次上调控基因的表达, 即通过控制基因的表达时间、空间位置和表达 方式来调控发育过程及各种生理反应。是以基 因表达水平改变为主的研究。

尽管遗传学和表遗传学在许多方面存在着差异,但它们有
肿瘤发生中的表遗传因素

在基因组中除了DNA和RNA序列以外,还有许多调 控基因的信息,它们虽然本身不改变基因的序列,但 是可以通过基因修饰,蛋白质与蛋白质、DNA和其它 分子的相互作用,而影响和调节基因的功能和特性, 并且通过细胞分裂和增殖周期影响遗传。 表遗传学1939年由Waddington首先提出,目前认 为表遗传学是研究没有DNA序列变化,可遗传的基因 表达(活性)的改变。
3.免疫缺陷增加了肿瘤的发病率: 许多免疫缺陷疾患都有严重的或显著的免疫 抑制现象,从而增加了某些肿瘤的发病率。在 这类免疫缺陷疾患中,遗传因素通过影响致癌 因子的代谢,免疫反应的调节,干扰素的分泌 水平或对病毒感染的反应等诸方面去影响对癌 症的易感性。
4.单核苷酸多态与肿瘤易感性: 人类基因组计划研究结果证明,不同个体的 基因99.9%都是一样的,但在序列上有极小 (0.1%)的遗传差异,其中主要是单核苷酸 多态(SNP)。SNP是指特定的核苷酸突变在 人群中出现的频率大于或等于1%,存在于整 个基因组中,而小于1%称为种系突变 (germline mutation),多发生于编码区。
6.癌基因种系突变和抑癌基因种系突变: 通常情况下癌基因和抑癌基因处于动态平衡, 使细胞处于正常的发育生长和分化状态中,一 旦抑癌基因有遗传缺失,癌基因活性异常,细 胞过度生长则倾向肿瘤的发生。
肿瘤分子遗传学新进展
DNA水平的研究: 1. 定位克隆癌基因和抑癌基因 利用各种DNA多态性标记对癌基因或抑癌基因进 行染色体定位进而克隆该基因。 2. 比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH) 比较基因组杂交是将荧光素分别标记在去除了重复 序列的肿瘤及正常细胞基因组DNA上,然后分别与正 常染色体进行原位杂交,对该两种不同探针与各个染 色体杂交后的信号进行比较,以了解该肿瘤中细胞在 不同染色体上缺失或扩增的状态。

遗传易感性实际上是个体遗传变异对环境致癌 因素的敏感程度。遗传易感性是能够代代遗传 下去的。由于各种易感基因的功能不同构成了 不同的遗传因素,带有不同遗传因素的个体对 环境因子的易感性有所不同。有遗传易感性的 个体比不具有遗传易感性的个体,其肿瘤发病 率高10-100倍。
决定肿瘤遗传易感性的遗传因素
5.DNA修复缺陷和基因组不稳定性: 环境因素是肿瘤发生的始动因素,而个人的 遗传特征决定肿瘤的易感性。化学致癌物可以 致使细胞基因发生突变,但正常的细胞具有 DNA监控修复系统,保证细胞内基因的正确 修复和稳定。一旦这些修复系统有遗传缺陷, 则无法修复而导致突变的存在,所以DNA修 复能力缺陷或低下是化学致癌的重要机制之一。

3. 代表性差异分析(representional difference analysis,RDA) 可用于检测两种不同DNA群中所存在的序列上 的差异。
RNA水平的研究: 1.消减杂交(subtractive hybridization) 2.差异显示PCR (differential display PCR,DD-PCR) 3.cDNA代表性差异分析( cDNA-RDA ) 4.DNA芯片与探针微列阵

肿瘤的发生是一个多基因多途径的复杂多阶段 过程。 肿瘤的发生是遗传和环境因素相互作用的结果, 遗传决定了个体的遗传易感性,而环境因素决 定了什么样的易感个体患癌。

传统的由多途径多步骤的基因突变引起肿瘤 的观点日益受到挑战。约翰霍普金斯大学的研 究者认为,肿瘤最早的发生可能源自干细胞阶 段的表遗传学改变(epigenetic alterations)。
1.代谢酶系统: 体内致癌物代谢基因多态性与肿瘤易感性有 密切关系,如细胞色素P450酶、亚甲基四氢 叶酸还原酶(MTHFR)、丝氨酸羟甲基转移酶 (SHMT)等。
2.染色体不稳定、结构重排和癌基因的激活: 染色体的不稳定性使染色体易发生自发或诱 发的断裂与裂隙,染色体的脆性部位是一种随 机发生断裂的特殊点,预示着染色体的不稳定 性。在已定位的75个脆性位点中有16个是可 遗传的。脆性部位是肿瘤细胞染色体重排的易 感部位,是致癌因子敏感的位置,化学致癌原 及辐射照射都在脆性位点处使染色体断裂,染 色体缺失和重排也往往发生在这些脆性部位。

一些人类基因能继发的导致肿瘤发生,这些基 因遗传状态使某些组织发生生长调控异常,然 后这种组织再经历另一次突变而导致肿瘤发生。 如:神经纤维瘤、多发性结肠息肉症、甲状腺 髓样癌等。 有些罕见的隐性癌基因在纯合状态下导致染色 体不稳定性(如发生断裂等),致使宿主具有 肿瘤发生易感性。

肿瘤的遗传易感性
肿瘤发生中的遗传因素

遗传是指亲代将一种性状经遗传物质传递给下 一代的过程,是研究生物遗传和变异的科学。
变异指的是遗传变异;也就是一种性状受遗传 影响而产生变异的可能值范围。

现有的一些资料或证据不仅在细胞水平上 而且在群体及家系水平上支持肿瘤的发生与遗 传有关。
在人群中常可观察到一些癌家族或某种癌有家 族聚集特征,提示某种癌的显性遗传。 许多遗传性免疫缺陷的个体中肿瘤发生率明显 升高,可能与遗传因子有关。
领导此项研究的Andrew Feinberg教授说, 我们并非反驳肿瘤发生发展中发生了基因改变 的观点,但我们认为,表遗传学上亦发生了改 变而且来的更早些。Feinberg教授更提出了包 含表遗传学改变的肿瘤发生的三个过程,在传 统的二次打击理论之前加上了表遗传学改变这 一重要步骤。许多尚未发现基因突变的细胞却 往往有了肿瘤细胞的特性,而现在的研究发现 这些原代细胞经常带有表遗传学的改变。
相关主题