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癌症表观遗传学
点击次数：375 发布时间：2012-7-11
所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。正常情况下，人类基因组“垃圾”序列的CpG二核苷酸相对，并且总是处于甲基化状态，与之相反，人类基因组中大小为100—1000bp左右且富含CpG二核苷酸的CpG岛则总是处于未甲基化状态，并且与56%的人类基因组编码基因相关。人类基因组序列草图分析结果表明，人类基因组CpG岛约为28890个，大部分染色体每1Mb就有5—15个CpG岛，平均值为每Mb含10．5个CpG岛，CpG岛的数目与基因密度有良好的对应关系[9]。由于DNA甲基化与人类发育和肿瘤疾病的密切关系，特别是CpG岛甲基化所致抑癌基因转录失活问题，DNA甲基化已经成为表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容。
在过去的15年里，科学家们对于表观遗传学调控开展了广泛热烈的研究。研究结果表明DNA甲基化、组蛋白修饰、核小体重塑和RNA介导的靶向作用调控了对于癌症发生至关重要的多种生物学过程。
来自英国剑桥大学的癌症生物学家TonyKouzarides和MarkA.Dawson发表了题为“CancerEpigenetics:FromMechanismtoTherapy”的综述文章，介绍了这些表观遗传学信号背后的一些基本法则，并提供了数据表明它们的错误调控在癌症中达到了极点。结合过去利用针对染色质调控子的表观遗传药物所获得的有前景的临床与临床前实验结果，预示着表观遗传学在癌症中占据中心地位时代的到来。
染色质是由DNA和组蛋白构成的大分子复合物，为包装我们完整的基因组提供了支架。它包含着真核生物细胞的可遗传物质。染色质的基本功能蛋白是核小体。它是由147bp的DNA环绕着H2A、H2B、H3和H4四种组蛋白各两个分子组成的组蛋白八聚体构成。一般简单而言，染色质可被分为两个组要部分：*是高度凝缩的异染色质，迟复制，主要包含失活基因；第二种则是常染色质，它相对开放包含大多数的活性基因。对于核小体协调调控的研究表明其所有组件均会受到共价修饰，根本上改变了它们的组织和功能。
表观遗传学被定义为“在基因组序列不变的情况下，可以决定基因表达与否并可稳定遗传下去的调控密码”。这些密码包括DNA的“后天性”修饰（如甲基化修饰）、组蛋白的各种修饰等。与经典遗传学以研究基因序列决定生物学功能为核心相比，表观遗传学主要研究基于染色质事件对于这些“表观遗传密码”的建立和维持的机制，及其如何决定细胞的表型和个体的发育。因此，表观遗传密码构成了基因（DNA序列）和表型（由基因表达谱式和环境因素所决定）间的关键信息界面，它使经典的遗传密码中所隐藏的信息产生了意义非凡的扩展。
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