表观遗传学包括改变基因活性而不改变DNA序列的任何过程,并导致可以传递给子细胞的修饰。已经鉴定了许多类型的表观遗传过程 - 它们包括DNA甲基化,组蛋白结构的改变和小的非编码微小RNA的基因调节。
已经鉴定出许多不同的DNA和组蛋白修饰以确定表观遗传景观。 DNA甲基化主要由DNA甲基转移酶(DNMT)介导,有两种已知类型的DNMT,即DNMT1,其保留细胞复制后预先存在的甲基化模式,和DNMT3A / B,即所谓的“从头”DNMT,其中甲基化以前未甲基化的DNA。组蛋白修饰主要包括乙酰化,甲基化,磷酸化和泛素化。组蛋白的乙酰化可以通过组蛋白乙酰转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰转移酶(HDAC)介导,而组蛋白去甲基化通过两类组蛋白去甲基化酶进行:赖氨酸特异性脱甲基酶(LSD)家族蛋白(LSD1和LSD2)和含有组蛋白的JmjC结构域。脱甲基酶(JHDM)。此外,参与表观遗传修饰的酶也可以由miRNA控制。例如,miR-34a可以直接抑制SIRT1的活性以调节胆固醇体内平衡。
累积的证据表明,许多基因,疾病和环境物质是表观遗传学图片的一部分。在FDA,科学家正在研究许多通过表观遗传机制起作用的药物。已经研究了抑制DNA甲基化或组蛋白脱乙酰化的药物用于肿瘤抑制基因的再激活和癌细胞生长的抑制。表观遗传抑制剂也可单独使用或与其他治疗剂组合使用。
参考文献:
[1] Bob Weinhold. Environ Health Perspect. 2006 Mar; 114(3): A160–A167.
[2] Xu W, et al. Genet Epigenet. 2016 Sep 25;8:43-51.
[3] Biswas S, et al. Pharmacol Ther. 2017. doi: 10.1016/j.pharmthera.2017.02.011.
[4] Perri F, et al. Crit Rev Oncol Hematol. 2017 Mar;111:166-172.