А Что такое эпигенетические механизмы регуляции работы генов? Примеры

Эпигенетическим наследованием^{Википедия} называют наследуемые изменения в фенотипе или экспрессии генов, вызываемые механизмами, отличными от изменения последовательности ДНК (приставка эпи- означает в дополнение). Такие изменения могут оставаться видимыми в течение нескольких клеточных поколений или даже нескольких поколений живых существ.

В случае эпигенетического наследования не происходит изменения последовательности ДНК, но другие генетические факторы регулируют активность генов. Лучшим примером эпигенетических изменений для эукариот является процесс дифференцировки клеток. В течение морфогенеза тотипотентные стволовые клетки становятся плюрипотентными линиями клеток, которые в тканях эмбриона затем превращаются в полностью дифференцированные клетки. Единственная клетка — зигота — оплодотворенная яйцеклетка дифференцируется в различные типы клеток: нейроны, мышечные клетки, эпителиальные клетки, клетки кровеносных сосудов и многие другие. В процессе дифференцировки активируются одни гены и инактивируются другие.

Описаны следующие механизмы эпигенетического наследования:

1. метилирование ДНК.

поскольку фенотип клетки или организма в целом зависит от того, какие гены транскрибируются, наследование транскрипционного статуса генов может приводить к эпигенетическим эффектам. Есть несколько уровней регуляции экспрессии генов, первый из которых — ремоделирование хроматина — комплекса ДНК и ассоциированных белков — гистонов. Ремоделирование хроматина может инициироваться посттрансляционной модификацией аминокислот гистонов, например, их метилированием и химической модификацией азотистых оснований, например, метилированием цитозина.

2. ремоделирование хроматина;

3. РНК-интерференция (на уровне РНК);

4. прионизация белков;

5. инактивация X-хромосомы.

Эпигенетические изменения: немутационные изменения в геноме (иногда наследственные) Пример: метилирование цитозина с участием интерферирующей (микро)РНК) для снижения экспрессии некоторых генов (часто транспозонов)

1% всей ДНК человека метилирован

Основные функции метилирования ДНК:

1. Распознавание и блокировка транскрипции чужеродной ДНК

2. Блокировка участков транспозонов и провирусов

3. Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции ДНК