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エピジェネティクス

エピジェネティクス(epigenetics)とは
 ゲノムDNA配列の変化を伴わず,遺伝子発現を選択的に活性化・不活性化する機構により,遺伝的情報が子孫または娘細胞に伝達される現象,その学問をいう.
 DNAのメチル化,ヒストンの翻訳後修飾によるクロマチン再構成による、DNAメチル化はDNAメチルトランスフェラーゼにより,CGが隣接してあるCpG配列に起こる.
 プロモータのCpGアイランドがメチル化されると,転写因子の結合が弱くなったり,メチル化CpG結合タンパクが結合することにより転写が阻害される.メチル化は生殖細胞系列では受精から胚盤胞期までに完全に失われ,着床後に再度新規メチル化が生じる.
 もう1つの機構はヒストンのN末端,ヒストンテールのメチル化,アセチル化,リン酸化,ユビキチン化,ADPリボース化による修飾で,転写が起こりづらいヘテロクロマチンと起こりやすいユークロマチンの間の遷移に関与する.DNAのメチル化とヒストンアセチル化は体細胞系列では娘細胞へ伝達される.動物では上記のように世代ごとにリセットされるが,植物ではリセットされない.最近,哺乳類でも完全にリセットされず,子孫に伝達されるものが発見されている.

その例としてはクローン羊ドリーをはじめとするクローン動物において 体細胞を元にクローンをつくる今の技術では元の体細胞のリセットが完全にされないままであるということがあげられる。これはクローン動物の異常な老化速度の原因のひとつとなっている。たとえば、ドリーに関しては生まれた際すでに六歳相当の老化が進んでいたそうだ。
 
 またSNP解析が困難な理由の1つには遺伝子発現はエピジェネティックな機構により修飾されているので,必ずしもSNPと表現型の間に有意な関係が検出されないことによる.

2008年11月22日 「最近,哺乳類でも完全にリセットされず,子孫に伝達されるものが発見されている.」について追記しました。  
Thanks iwaiyさん!(生物史から、自然の摂理を読み解く)
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DNAメチル化の地図

DNAのメチル化は、単一のDNA配列から異なる遺伝子発現パターンを生み出す重要なエピジェネティック修飾機構で、正常な発生に必須であり、その機能不全はがんやその他の異常の原因となることがある。今回、単一分子ベースの塩基配列解読法と組み合わせたハイスループットの重亜硫酸ナトリウムを使うゲノム解読法を用いて、胚性幹細胞やそれに由来するさまざまな種類の細胞におけるDNAメチル化地図が、ヌクレオチドレベルの分解能で作製された。この地図によって、例えば胚性幹細胞が成熟して神経細胞になる場合など、細胞の分化につれてメチル化が変化する特異的なゲノム部位が明らかになる。もっと一般的には、この方法は発生生物学やがん研究、再生医学に関係する細胞集団のエピジェネティックなプロファイリングを行う上で有用となるだろう。

この論文のアブストラクトは
        http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7205/full/nature07107.html

DNA修復酵素・MGMTのメチル化は神経膠芽腫での化学療法耐性を招く

BioTodayより
神経膠芽腫患者206人から得た癌細胞の遺伝子発現・コピー数・DNAメチル化の変化の解析結果が科学誌に発表されたそうです。

【関連記事】
神経芽腫はALK遺伝子の変異が主因

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