Epigenom - Epigenome

Ein Epigenom besteht aus einer Aufzeichnung der chemischen Veränderungen der DNA und der Histonproteine eines Organismus; diese Veränderungen können durch transgenerationale gestrandete epigenetische Vererbung an die Nachkommen eines Organismus weitergegeben werden . Veränderungen des Epigenoms können zu Veränderungen der Chromatinstruktur und der Funktion des Genoms führen .

Epigenom

Das Epigenom ist an der Regulierung der Genexpression, Entwicklung, Gewebedifferenzierung und Suppression von transponierbaren Elementen beteiligt . Im Gegensatz zum zugrunde liegenden Genom, das innerhalb eines Individuums weitgehend statisch bleibt, kann das Epigenom durch Umweltbedingungen dynamisch verändert werden.

Krebs

Epigenetik ist ein derzeit aktives Thema in der Krebsforschung . Menschliche Tumoren unterliegen einer erheblichen Störung der DNA-Methylierungs- und Histonmodifikationsmuster . Die aberrante epigenetische Landschaft der Krebszelle wird von einem globalen genomischen hypomethylation, gekennzeichnet CpG Insel Promotor hypermethylation von Tumor - Suppressor - Genen , einen veränderten Histon - Code für kritische Gene und ein globalen Verlust von monoacetylierten und trimethylierte Histon H4.

Epigenom-Forschungsprojekte

Als Auftakt für ein potenzielles Human-Epigenom-Projekt zielt das Human-Epigenom-Pilotprojekt darauf ab, Methylierungsvariablenpositionen (MVPs) im menschlichen Genom zu identifizieren und zu katalogisieren . Fortschritte in der Sequenzierungstechnologie ermöglichen nun die Untersuchung genomweiter epigenomischer Zustände durch mehrere molekulare Methoden. Mikro- und nanoskalige Geräte wurden konstruiert oder vorgeschlagen, um das Epigenom zu untersuchen.

Ein internationaler Versuch, Referenz-Epigenome zu untersuchen, begann 2010 in Form des International Human Epigenome Consortium (IHEC). IHEC-Mitglieder streben an, mindestens 1.000 menschliche Referenzepigenome (Baseline) aus verschiedenen Typen normaler und krankheitsbedingter menschlicher Zelltypen zu generieren .

Roadmap Epigenomics-Projekt

Ein Ziel des NIH Roadmap Epigenomics Project ist die Generierung menschlicher Referenz-Epigenome von normalen, gesunden Individuen aus einer Vielzahl von Zelllinien, Primärzellen und Primärgeweben. Die vom Projekt produzierten Daten, die im Human Epigenome Atlas durchsucht und heruntergeladen werden können , lassen sich in fünf Typen unterteilen, die verschiedene Aspekte des Epigenoms und Ergebnisse epigenomischer Zustände (wie Genexpression) untersuchen:

  1. Histonmodifikationen – Chromatin-Immunpräzipitationssequenzierung ( ChIP-Seq ) identifiziert genomweite Muster von Histonmodifikationen unter Verwendung von Antikörpern gegen die Modifikationen.
  2. DNA-Methylierung – Whole Genome Bisulfit-Seq , Reduced Representation Bisulfit-Seq (RRBS), Methylated DNA Immunoprecipitation Sequencing ( MeDIP-Seq ) und Methylierungs-sensitive Restriktionsenzym-Sequenzierung (MRE-Seq) identifizieren DNA-Methylierung in Teilen des Genoms bei unterschiedlichen Auflösungsstufen bis auf das Basenpaar-Niveau.
  3. Chromatin-Zugänglichkeit – DNase-I-hypersensitive Stellen Die Sequenzierung ( DNase-Seq ) verwendet das DNase-I-Enzym, um offene oder zugängliche Regionen im Genom zu finden.
  4. Gene Expression - RNA-Seq und Expressionsarrays identifiziert Expressionsniveaus oder Proteinkodierenden Gene.
  5. Small RNA Expression – smRNA-Seq identifiziert die Expression kleiner nicht-kodierender RNA, hauptsächlich miRNAs .

Referenz-Epigenome für gesunde Personen werden das zweite Ziel des Roadmap Epigenomics Project ermöglichen, das darin besteht, epigenomische Unterschiede zu untersuchen, die bei Krankheitszuständen wie der Alzheimer-Krankheit auftreten .

Siehe auch

Verweise

Externe Links