评论表观遗传学在人类疾病中的作用

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表观遗传学、DNA甲基化、基因表达、表型、发病机理

评论表观遗传学在人类疾病中的作用

主要表观遗传机制包括DNA甲基化、染色质修饰和非编码RNA具有巨大和长期影响健康和畸变在这些过程通常会导致疾病1- - - - - -4]。然而,各种epigenetic-based疾病预防和治疗的进步在地平线上,将彻底改变药物和临床实践5- - - - - -7]。

表观遗传学是研究遗传基因表达的改变不是由基因核苷酸序列的修改。有越来越多的证据表明,表观遗传变化是必要的,在大范围的疾病的病因或进展(8- - - - - -12]。可用的技术研究表观遗传修饰的机制和后果指数上升。的兴奋剂已被我们理解和欣赏的迅速增加表观遗传变异的重要性在表型和疾病的病因,盟军的技术突破,创造了进行大规模外遗传性研究成为可能。本章总结了许多当代研究表观遗传学方法,着重分析了新技术和策略具有较大潜力为未来的表观遗传和外遗传性研究[13- - - - - -16]。

基因的失调在许多情况下负责的起始和发展各种癌症的起源。然而先进癌细胞基因组的分析提供了见解突变以外的可能性,有利于肿瘤发生的表型(17- - - - - -21]。外遗传性研究表明,基因的表达可以独立调节的DNA序列通过修改具体的基地或染色质残留物和改变是肿瘤发生的中心。外基因标记遗传和可逆,因此酶调节这些变化是癌症治疗的潜在目标。表观遗传酶抑制剂可以恢复外基因标记基因表达失衡,恢复途径启动细胞分化和凋亡抑制肿瘤所必需的。酶如DNA甲基转移酶(DNMTs),组蛋白乙酰转移酶(帽子),组蛋白去乙酰酶抑制剂(hdac),组蛋白甲基转移酶和组蛋白demethylases调节表观遗传途径通过药物抑制剂。

表观遗传修饰在发展和产后生活至关重要。有些修改可继承集和调节基因功能的后代,而替代表观遗传修饰调控基因功能不被继承的(22,24]。畸变在这些修改导致不正常的发展,甚至危及生命,各种各样的疾病状况,包括癌症。机械,建立、维护和修改的表观遗传模式非常复杂,涉及到数百个蛋白(25- - - - - -28]。因为后生机械所扮演的重要角色在开发中,预计许多神经发育障碍有关的突变基因编码。对这些突变的研究将揭示表观遗传学在神经发育的作用
(29日- - - - - -31日]。

常见的严重的神经行为疾病,如精神分裂症精神病,双相情感障碍疾病和自闭症谱系障碍(ASD)源于遗传和环境因素的影响和影响的表观基因组。所有表型以及疾病外遗传性组件。功能异常的表观遗传机制原因许多先天性神经紊乱。最近,环境因素,如营养、药物和心理压力,被认为导致表观遗传变化。此外,表观遗传变化在青春期由于环境压力将持续到成年期,应该传播跨代(32- - - - - -34]。

自身免疫性疾病也具有强烈的环境决定因素。表观遗传资料在细胞受到环境条件的影响另外的老化,加强观察年龄之间的关系,环境因素和病理发展。此外,女性的特点是自身免疫性疾病发病较多,可能与x染色体失活,一个至关重要的表观遗传事件(35]。

肥胖是一种慢性衰弱多系统疾病由于环境影响现在的生活方式,比如食品和锻炼,超重责任表明非遗传因素的重要角色。一些使苦恼障碍和表型的调制饮食在小鼠模型已经暗示这些外遗传性的可能性36]。

表观遗传调控已经明显涉及一些人类疾病的病因学。表观遗传学在起源中扮演主要的角色和表达的心理障碍。人类的总寿命,大脑仍然是灵活的响应。许多功能的大脑陪同在细胞水平上的基因表达的变化。表观遗传机制(如组蛋白基因表达变化和DNA甲基化稳定,这对长期储存的信息是很重要的。一些药物,用于治疗精神疾病工作通过改变基因的表达。这些修改ocur通过表观遗传机制在基因表达稳定(DNA甲基化和组蛋白修饰),扭转的影响疾病(37]。

2型糖尿病是一种多基因、多因素疾病的特点是高血糖由于胰岛素分泌受损和行动。表观遗传机制,进一步聚合甲基化和组蛋白修饰,可能提供一个环境因素和基因之间的联系,从而影响2型糖尿病的风险。目前的研究表明,非基因2型糖尿病的风险因素,如老化,超重,和更少的免疫能力,与表观遗传的改变目标组织疾病(38]。此外,2型糖尿病患者显示微分DNA甲基化与非糖尿病个体相比,提议,表观遗传机制可能发挥主要作用在疾病的发病机理(39]。

心血管疾病,如动脉粥样硬化和心脏病,是主要的公共卫生问题,在世界上死亡率的主要原因。一些疾病的危险因素,如吸烟、高脂血症,高血压,然而疾病的机制已确定,发展仍然是处理40- - - - - -44]。表观遗传修饰在心血管系统确定了心血管疾病的发病机制中的重要作用[45]。表观遗传修饰将直接或间接影响血管细胞生长、迁移,细胞凋亡。一些微生物如细菌和病毒感染常导致宿主细胞的表观遗传变化(46- - - - - -49]。

表观遗传因素,如DNA甲基化在基因表达调控中扮演重要的角色。DNA甲基化缺陷可能导致紊乱影响胚胎发生,基因组设计和癌症。表观遗传学可能是一个快速发展的人类遗传学(50- - - - - -56]。在相同的方法,加快了对人类基因组测序分析遗传疾病和癌症,预计计划规定的正常人类表观基因组将增进朝着更高的了解表观遗传学在人类疾病的作用57- - - - - -60]。

确认

我想感谢我的同事的支持拉克什米,Sateesh V与适当的指导帮助。这个内容是回顾和批准Murali M。

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