浅谈表观遗传学
摘要：表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等，产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果，其效应通过调节基因表达，控制生物学表型来实现。本文则从以上几个方面简述了表观遗传学的改变以及基本原理。
经典遗传学认为，核酸是遗传的分子基础，生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列。每个个体内虽然所有细胞所含有的遗传信息是相通的，但由于基因的选择性表达，即不同细胞所表达的基因种类不同，这些来源相同的细胞经过增殖分化后将变成功能形态各不相同的细胞，从而组成机体内不同的组织和器官。几年来发现，在DNA序列不发生改变的情况下，基因表达也可发生能够遗传的改变，这种现象就被定义为表观遗传。它的主要论点是生命有机体的大部分性状是由DNA序列中编码蛋白质的基因传递的，但是DNA序列以外的化学标记编码的表观遗传密码，对于生命有机体的健康及其表型特征，同样也有深刻的影响。
表观遗传学的调节机制主要包括组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA作用等，通过这些调节模式，影响基因转录和(或)表达，从而参与调控机体的生长、发育、衰老及病理过程。这些调节模式相比核酸蛋白质的经典遗传途径更容易受环境的影响，因此表观遗传学更加关注环境诱导的表观遗传变异。因为表观遗传的这些调节机制易受环境影响，而任何一种调节机制发生异常都可能导致细胞状态、功能等发生紊乱，进而引起各种疾病，同时又由于许多表观遗传变异是可逆的，导致表观遗传异常引发的疾病相对容易治疗，因此近年来表观遗传学致病的研究成为了热门的话题之一。
组蛋白在DNA组装中发挥了关键作用, 利用核心组蛋白的共价修饰包括组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化及特定氨基酸残基N-末端的SUMO化传递表观遗传学信息。修饰的主要靶点是组蛋白氨基末端上的赖氨酸、精氨酸残基，这些组蛋白翻译后修饰对基因特异性表达的调控，是其表观遗传学的重要标志。正常机体内，组蛋白修饰保持着可逆的动态平衡，当平衡打破，组蛋白去乙酰化则使得乙酰基从乙酰化组蛋白转移到乙酰辅酶A上,形成了致密的染色质状态, 从而使基因转录下降或沉默。
DNA甲基化则较组蛋白修饰更进一步,它主要是在DNA甲基转移酶(DNMTs)催化下,将同型半胱氨酸(Hcy)-甲硫氨酸循环中 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)中的甲基,由四氢叶酸转移到胞嘧啶的第5位上形成 5-甲基胞嘧啶(5-mC)。其中,相邻的胞嘧啶?鸟嘌呤二核苷酸(CpGs)是最主要的甲基化位点，它在正常人体基因组中处于非甲基化状态，其中的胞嘧啶甲基化可以阻碍转录因子的结合, 从而可致基因沉默。一般而言, 高度甲基化的基因可致表达抑制,而低甲基化的基因可增强基因表达或过表达。
表观遗传学调控机制涉及RNA的主要包括：miRNA、siRNA以及维持细胞周期的沉默rRNA基因的一部分。miRNA是较短的双链RNA分子，约有22个核苷酸，可以在转录后通过绑定靶mRNA，从而抑制转录或诱导mRNA分裂降解，大多数具有高度保守性和组织特异性。siRNA与miRNA的区别主要在于siRNA可以体外合成，多由外源性导入或感染诱导产生，其他方面如形态、作用方式等大致和miRNA 相同。
表观遗传学的调节方式还有染色质重塑、基因印记、X染色体失活等。染色质重塑是指在基因复制、转录和重组等过程中，致密的染色质发生解压缩，暴露了基因转录启动子区中的特定结合位点，使转录因子更易与之结合，最终导致核小体位置和结构及其中的组蛋白发生变化，引起染色质改变。基因印记则是指来自亲本的等位基因在发育过程中进行特异性的加工修饰，导致子代体细胞中两个亲本来源的等位基因表达方式不同，一个有表达活性，另一则个基因沉默。X染色体失活指雌性哺乳动物细胞中X染色体被包装成异染色质,进而因功能受抑制而沉默化,两条X染色体的其中之一失去活性的现象。
参考文献
[1]于红. 表观遗传学:生物细胞非编码RNA调控的研究进展[J]. 遗传,2009,11:1077-1086.
[2]康静婷,梁前进,梁辰,王鹏程. 表观遗传学研究进展[J]. 科技导报,2013,19:66-74.
[3]孙树汉. 肿瘤的表观遗传学研究[J]. 中国肿瘤生物治疗杂志,2008,01:8-13.
[4]李光雷,喻树迅,范术丽,宋美珍,庞朝友. 表观遗传学研究进展[J]. 生物技术通报,2011,01:40-49.
本科生课程论文 论文题目：基因治疗______ 课程名称：分子遗传学____ 任课老师：__ 专业：生物技术 班级：2010级___ ___ 学号： 姓名: _____ 2012年12月24日
基因治疗 胡志刚学号：222010326022006 西南大学农学与生物科技学院，重庆400715 摘要：基因治疗是一种新的治疗手段，近年来被逐渐应用于癌症、遗传病等顽固疾病的治疗 中。在临床应用中也遇到了很多困难，如其靶向性，转移效率较低等问题亟待解决，其安全性更是长期困扰着人们。本文主要对基因治疗的一般方法步骤、基因治疗存在的问题和前景进行了综述。 关键词：基因治疗载体遗传病癌症 Gene therapy Hu Zhi-Gang Student ID:222010326022006 College of Agronomy and biotechnology,Southwest China Normal University, Chongqing 400715, China Abstract: Gene therapy is a new treatment in recent years is gradually applied to the treatment of cancer, genetic diseases and other intractable diseases. Also encountered a lot of difficulties in clinical applications, as it targeted, lower transfer efficiency problems to be solved, and its security is long plagued people. This paper focuses on the general steps of gene therapy, gene therapy problems and scenarios are reviewed. Keywords: gene therapy;the carrier,;genetic diseases; cancer 1 基因治疗的定义 基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 2 基因治疗的一般方法与步骤 2.1目的基因的选择和制备 基因治疗的首要问题是选择用于治疗疾病的目的基因。对遗传病而言只要已经研究清楚某种疾病的发生是由于某个基因的异常所引起的，其野生型基因就可被用于基因治疗，如用ADA基因治疗ADA缺陷病。但在现在的条件下，仅此是不够的。可用于基因治疗的基因需满足以下几点：（1）在体内仅有少量的表达就可显著改善症状；(2)该基因的过高表达不会对机体造成危害。在抗病毒和病
第十一章表观遗传学 、名词解释 epige netics; huma n epige nome project,HEP; hist one code 一、A型题 1脆性X综合征是何基因发生重新甲基化而沉默导致？（D） A.H19基因 B. MeCP2基因 C. IGF2基因 D. FMR1 基因 2、对表观遗传的生物学意义的表述错误的是（D） A、补充了“中心法则”，阐明核酸并不是存储遗传信息的唯一载体。 B “表观遗传修饰”可以影响基因的转录和翻译。 C表观遗传学修饰的可遗传性在基因和环境的共同作用中起重要作用。 D“表观遗传修饰”不能在个体世代间遗传。 3、 Prader-Willi （ PW$综合征是由于 __________________ 印记基因缺失引起。（A） A、父源15q11-q13缺失 B 、母源15q11-q13 缺失 C父源和母源15q11-q13缺失 D 、父源11P15.5缺失 4、 Amgelma n （AS）综合征是由于 ________________ 印记基因缺失引起。（B） A、父源15q11-q13缺失 B 、母源15q11-q13 缺失 C父源和母源15q11-q13缺失 D 、父源11P15.5缺失 5、表观遗传学三个层面的含义不包括：（D） A、可遗传性，可在细胞或个体世代间遗传； B、基因表达的可变性； C、无DNA序列的变化。 D、可遗传性，可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传； 6、 siRNA相关沉默修饰的作用机制是：（A ） A.与靶基因互补而降解靶基因 B. 抑制靶mRNA翻译 C.去除靶mRNA勺多聚腺苷酸尾巴，使其被 3 '核酸外切酶水解
1、下面哪种酶是在重组DNA技术中不常用到的酶（） 1.限制性核酸内切酶 2.DNA聚合酶 3.DNA连接酶 4.DNA解链酶 2、长期接触X射线的人群，后代遗传病发病率明显升高，主要原因是该人群生 殖细胞发生（） 1.基因重组 2.基因突变 3.基因互换 4.基因分离 3、朊病毒的主要组成成分是：( ) 1.RNA 2.蛋白质 3.多糖 4.DNA 4、Western blot是（） 1.检测DNA的方法 2.检测RNA的方法 3.检测蛋白的方法 4.检测酶的方法 5、针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究 备受关注。下列有关噬菌体的叙述,正确的是（） 1.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 2.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 3.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡 4.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解 6、在真核细胞中肽链合成的终止原因是( ) 1.已达到mRNA分子的尽头 2.具有特异的tRNA识别终止密码子 3.终止密码子本身具有酯酶作用，可水解肽酰与tRNA之是的酯键 4.终止密码子被终止因子(RF)所识别 7、tRNA的作用是( ) 1.将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上 2.把氨基酸带到mRNA位置上
3.将mRNA接到核糖体上 4.增加氨基酸的有效浓度 8、“转基因动物”是指( ) 1.含有可利用基因的动物 2.基因组中插入外源基因的动物 3.本身具有抗体蛋白类的动物 4.能表达基因信息的动物 9、a和b是不同顺反子的突变，基因型ab/++和a+/+b的表型分别为（） 1.野生型和野生型 2.野生型和突变型 3.突变型和野生型 4.突变型和突变型 10、法医DNA科学涉及的学科有（） 1.分子遗传学 2.生物化学 3.生物统计学 4.以上都是 11、下列哪种碱基不属于DNA/RNA的碱基（） 1.腺嘌呤 2.鸟嘌呤 3.次黄嘌呤 4.胸腺嘧啶 12、下列哪项不是法医DNA分析技术的衍生技术（） 1.RT-PCR 2.SSP - PCR 3.PCR - SSOP 4.MVR – PCR 13、下列哪项不属于现在主要开发研究的微型化DNA分析仪器（） 1.微芯片毛细管电泳装置 2.微型热循环仪 3.杂交阵列 4.流式细胞仪 14、不属于质粒被选为基因运载体的理由是（） 1.能复制
选修课结题论文： 遗传学的发展历史、应用领域以及发展前景Ⅰ遗传学的发展历史 Ⅱ遗传学在当今社会的应用(转基因技术、新品中培育、医学领域等) Ⅲ遗传学的发展前景及未来展望 Ⅳ个人观点及心得体会 老师签名＿＿＿＿＿＿ 分数＿＿＿＿＿＿【遗传学的产生与发展】
起源：各种考古学资料表明，人类在远古时代就已经知道优良动植物能够产生与之相似的优良后代的现象，并通过选择和培育有用的动植物以用于各种生活目的。公元前8000年到1000年，古埃及人就开始通过饲养瞪羚作为食物，以后又用绵羊和山羊代替瞪羚并用来生产羊奶。在古非洲的尼罗河流域，公元前4000年就有记载人类通过选择和饲养蜜蜂来生产蜂蜜的活动。在植物的选育方面，在我国湖北地区新石器时代末期的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷壳。公元前4000年左右，古埃及的石刻上还记载了人们进行植物杂交授粉的情况。但并未对变异现象提出科学解释。 初步发展：公元前5世纪到4世纪，古希腊医师希波克拉底及其追随者在生殖和遗传现象以及人类的起源方面作了大量探索，使古希腊人对生命现象的认识逐步从宗教的神秘色彩转向哲学的和原始科学的思维方面来。这种早期的思想就产生了后来由达尔文正式提出的泛生说。 19世纪法国学者拉马克提出的获得性遗传假说。 古希腊哲学家亚里士多德对人类起源和人体遗传作了比希波克拉底学派更广泛的分析。 从17世纪开始直到19世纪，人们对生命现象的探索便进入了实验生物学的时代。林奈建立了动物和植物的系统分类学，使一些从事杂交工作的研究者不能正确认识他们的试验结果和从中发现遗传规律。 18世纪的德国植物育种学家柯尔络特被认为世界上第一个通过杂交育种、成功地培育出植物品种的人。他首先将两组不同烟草植株杂交，然后再将杂交种反复与其亲本之一进行回交，培育出新的烟草品种。在另一组石竹属植物的育种试验中，他清楚地观察到了性状的分离现象。法国学者拉马克总结了古希腊哲学家的思想，在1809年发表的《动物的哲学》一书中提出了与林奈物种不变论相反的观点，认为动物器官的进化取决于用与不用即用进废退理论。英国生物学家达尔文广泛研究了生物遗传、变异和进化的关系，于1859年发表了《物种起源》的著作，提出了生物通过生存斗争以及自然选择的进化理论。 重要阶段：真正科学地、有分析地研究遗传与变异是从孟德尔开始的。他于1856—1864年在他所在修道院的小花园内对豌豆进行了杂交实验，于1865年在当地召开的自然科学学会上宣读了试验结果。他认为生物性状的遗传是受遗传因
关于2018-2019学年下学期研究生课程安排 和选课的通知 博士、硕士研究生： 根据我校研究生授课教学工作安排，现将2018-2019学年下学期研究生课程安排和选课事项通知如下： 一、授课课程 《多因素统计分析》、《实用生物信息学》、《疾病临床信息与多组学数据整合分析与挖掘》（课程进度表详见附件1、2、3） 二、网上选课时间 2019年3月11-14日 三、网上选课操作步骤 （一）2018级研究生：进入我校“研究生管理系统”，在“培养计划”的“待选专业学位课”和“待选选修课”中进行选课。 （二）2017、2018级年级未修满专业学位课或选修课学分的研究生，进入“研究生管理系统”，在“课程管理”-“成绩查询”界面右上角选择重修的课程类型进入选课操作。网上操作结束后，需打印“课程重修申请表”签字确认，于3月15日前交到研究生院培养管理科（303-3办公室）。 四、注意事项 （一）本周为第3周（3月11- 17日），请及时选课。 （二）临床医学及口腔医学专业学位硕士研究生不参与本次
选课。 （三）未尽事宜请联系研究生院培养管理科（303-3办公室），联系人及电话：谭飞翔，********。 附件：1.《多因素统计分析》课程进度 2.《实用生物信息学》课程进度 3.《疾病临床信息与多组学数据整合分析与挖掘》课程 进度 研究生院 2019年3月11日
附件1 《多因素统计》分析课程进度 理论课地点：106馆第一教室
上机实习课地点：综合楼702教室 附件2 《实用生物信息学》课程进度
理论课地点：106馆第二教室 实验课地点：综合楼702教室 附件3 《疾病临床信息与多组学数据整合分析与挖
人类遗传性状调查分析 （生物技术114班刘文静2011132212） [摘要]：通过对山西省方山县高级中学高二部分班级学生，进行关于某些特定遗传性状的抽样调查，对调查结果进行整理分析，初步了解某性状的遗传方式、控制该性状的基因组成、并计算该基因的频率。人体正常性状的遗传包括体表性状、生理和生化的特征、身体素质、行为和智力等方面的遗传性状。我们总共调查的性状有：皮肤白/黄、头发直/卷曲、习惯用左手/右手、是否有酒窝、瞳仁黑/褐色、单/双眼皮、是否高度近视（600上）。 [关键词]：人类遗传性状、遗传规律、基因型频率、单对基因遗传、多对基因遗传。 Analysis of human genetic traits investigation (Biotechnology class 114 Liu Wenjing 2011132212) [Abstract]: the Shanxi Fangshan County senior middle school part of the class students, sampling survey was carried out on certain genetic traits, analysis on the investigation results, a preliminary understanding of genetics, some traits of the gene composition, and calculate the frequency of the gene. Genetic normal human traits including genetic traits, surface characters, physiological and biochemical characteristics of the physical quality, behavior and intelligence etc.. We have investigated traits: skin white / yellow, straight / curly hair, left-handed/ right-handed, whether dimples, pupil Black / Brown, single / double eyelid, whether high myopia (600). [keyword]: human genetic traits, genetic variation, genotype frequency, single on the genetic, much of the genetic. [前言]：性状是指生物体所有性状的总和。任何生物都有许许多多性状，有的是形态结构特征，有的是生理特征（如人的ABO血型），有的是行为方式等等。人类群体遗传学，就是研究人体的遗传结构及其
表观遗传学 大家晚上好！很高兴有机会和大家交流，我最近看了一些这方面的材料，借这个机会和大家交流一下，讲的不一定对，就是自己的理解，有问题的地方大家可以讨论。我想从以下几个方面进行介绍： 1、表观遗传学概念 2、表观遗传学的研究内容 一、表观遗传学概念 经典遗传学认为遗传的分子基础是核酸, 生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列上，碱基序列的改变会引起生物体表现型的改变，而这种改变可以从上一代传递到下一代。然而，随着遗传学的发展，人们发现,，DNA、组蛋白、染色质水平的修饰也会造成基因表达模式的变化，并且这种改变是可以遗传的。这种基因结构没有变化，只是其表达发生改变的遗传变化叫表观遗传改变。表观遗传学是一门研究生命有机体发育与分化过程中，导致基因发生表观遗传改变的新兴学科。 1939年，生物学家Waddington CH 首先在《现代遗传学导论》中提出了epihenetics这一术语，并于1942年定义表观遗传学为他把表观遗传学描述为一个控制从基因型到表现型的机制。 1975年，Hollidy R 对表观遗传学进行了较为准确的描述。他认为表观遗传学不仅在发育过程，而且应在成体阶段研究可遗传的基因表达改变，这些信息能经过有丝分裂和减数分裂在细胞和个体世代间传递，而不借助于DNA序列的改变，也就是说表观遗传是非DNA序列差异的核遗传。 Allis等的一本书中可以找到两种定义，一种定义是表观遗传是与DNA突变无关的可遗传的表型变化；另一种定义是染色质调节的基因转录水平的变化，这种变化不涉及DNA序列的改变。 二、表观遗传学研究内容 从现在的研究情况来看，表观遗传学变化主要集中在三大方面：DNA甲基化修饰、组蛋白修饰、非编码RNA的调控作用。这三个方面各自影响特有的表观遗传学现象，而且它们还相互作用，共同决定复杂的生物学过程。因此，表观遗传学也可理解为环境和遗传相互作用的一门学科。 DNA甲基化 组蛋白共价修饰 染色质重塑 基因组中非编码RNA 微小RNA（miRNA） 反义RNA 内含子、核糖开关等 基因印记 1、DNA甲基化(DNA methylation)是研究得最清楚、也是最重要的表观遗传修饰形式，主要 是基因组DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基间的共价结合，胞嘧啶由此被修饰为5甲基胞嘧啶(5-methylcytosine，5mC)。
2018年宁波大学硕士研究生招生考试初试科目 考试大纲 科目代码、名称: 750临床医学综合 本试卷满分为300分，考试时间为180分钟。包括以下三个部分 《内科学》考纲 一、考试形式与试卷结构 （一）答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 （二）试卷内容结构 考试内容主要包括：1、掌握常见的症状与体征；2、掌握基本的实验室检查及心电图的判读；3、掌握内科系统常见疾病的发病机制、临床表现、诊断要点、鉴别诊断、治疗原则； 4、了解学科发展的热点方向。 （三）试卷题型结构 1.选择题 2.简答题 二、考查目标（复习要求） 《内科学》《实用内科学》 三、考查范围或考试内容概要 《实用内科学》: 上册 第一篇绪论 第二篇分子生物学基础与临床 第一章现代分子生物学关键技术 第一节重组DNA技术 第二节基因工程的基本过程 第三节几种新的分子生物学技术 第四节RNA干扰技术
第二章现代分子生物学技术与临床医学的关系第三章表观遗传学与临床 第三篇医学遗传学概论 第一章遗传性疾病的分子基础 第二章遗传性疾病的诊断 第三章基因治疗 第四章遗传类型与相关疾病 第五章临床染色体异常 第六章遗传咨询 第四篇疾病的免疫学基础 第一章固有免疫与适应性免疫系统 第一节免疫系统的组成及其功能 第二节固有免疫系统 第三节适应性免疫系统 第二章免疫损伤与疾病 第三章移植免疫 第四章常用免疫功能检查及其临床意义 第五章疾病的免疫治疗基础 第五篇临床微生物学概论 第一章主要病原微生物的分类 第二章感染性疾病的病原微生物检查 第三章与抗菌药物治疗有关的实验室检查 第四章细菌耐药机制和耐药性变迁 第五章临床微生物实验室的质量控制 第六篇临床药理学概论 第一章临床药理学的发展概况和任务 第二章临床药代动力学 第三章治疗药物监测 第四章药物不良反应及上市后监测
一、专业术语翻译与解释(共10小题，每小题4分，共40分) 1.Exon 2.Promoter 3.Proteomics 4.Frame-shift mutation 5.Wobble hypothesis 6.Single-strand binding protein 7.Tandem affinity purification 8.Chromation remodeling 9.Single Nucleotide Polymorphisms 10.Alternative splicing 二、简答题(共5小题，每小题10分，共50分) 1.真核细胞蛋白质磷酸化主要发生在哪三种氨基酸上？催化蛋白质磷酸化和去磷酸化的酶是什么?请举两个例证说明蛋白磷酸化对功能的影响。 2.请简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。 3.什么是RNA干扰（RNA interference,RNAi)?请简述RNA于扰的作用机制。 4.遗传密码有哪些特点?请简述。 5.什么是表观遗传学?为什么研究与组蛋白乙酸化修饰相关的酶是表观遗传学领域的一个热点?
三、论述题(共3小题，每小题20分，共60分) 1.1953年，沃森和克里克发现了DMA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代。请从主链、碱基配对、大沟小沟以及结构参数等多方面介绍DNA双螺旋结构。 2.请从基本结构、作用形式、功能特点等多方面论述原核生物和真核生物mRNA的主要区别。 3.假设你想要分析在果蝇发育过程中基因的表达变化情况。为此，你从果蝇胚胎和成虫中分别提取了总mRNA，并针对果蝇发育过程中必需的基因Z的mRNA序列，利用特异识别该基因编码区中间部分的DNA标记探针进行了Northern Blot杂交实验，结果如图1所示。
分 子 遗 传 学 论 文 生命科学学院 生物科学专业 姓名：王光莉 学号：1004114127
分子遗传学研究进展 【中文摘要】：分子遗传学是在分子水平上研究基因的活动和功能的科学。近年来，分子遗传技术发展极为迅速，并对其它的生物学领域产生了巨大的影响。开始，分子遗传技术仅应用于一些细菌和病毒，而现在的分子遗传工具却能应用于几乎所有方面。 【英文摘要】：Molecular genetics is the activity of genes at the molecular level and function of science. In recent years, molecular genetic technology development is very rapid, and has a huge impact on other field of biology. Beginning, molecular genetic technique applies only to some bacteria and viruses, and now the molecular genetic tools can be applied to almost all aspects. 【关键词】：分子遗传学、中心法则、遗传工程、转基因、PCR、人类基因组计划、克隆 遗传学这个名称，最初是由英国科学家贝特森于1906年根据拉丁文延长（Latin genetikos)之意创造的。根据不同历史时期的学术水平和工作特点，遗传学的研究进程大体上可以分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立，又前后相对交融的不同发展阶段。这当中，分子遗传学的地位无疑是相当重要的，它起到了承上启下等的作用。 遗传学是研究基因的结构、功能、变异、传递和表达规律的学科。分子遗传学是遗传学的一个分支学科，是在分子水平上研究基因的结构与功能以揭示生物遗传和变异以及表达的分子机制。它研究的范畴包含基因在生命系统中的
遗传学进展概述 作者：戴宝生 克隆水稻分蘖的主控基因MOC1 据国家自然科学基金委员会2003年5月23日报道，最近，我国科学家成功分离和克隆了水稻分蘖的主控基因MOC1，该成果是由中国科学院遗传与发育研究所李家洋院士及其合作者在国内独立完成的。该研究结果已发表在Nature，2003，422：618上，这是我国分子遗传学基础研究领域的第一篇源自国内的Nature文章，标志着我国植物功能基因研究取得了重大突破。 分蘖是水稻等禾本科作物在发育过程中的一个重要的分枝现象，也是一个重要的农艺性状，它直接确定作物的穗数并进而影响产量。虽然对水稻分蘖的形态学、组织学及突变体都有过很多描述，但是控制分蘖的分子机制一直没有弄清。自1996年起，在国家科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的共同资助下，李家洋和中国农业科学院国家水稻研究所的钱前博士等开始进行此方面的研究。经过不懈努力，项目组鉴定了一株分蘖的极端突变体——单杆突变体MOC1。通过遗传图谱定位克隆技术，分离鉴定了在水稻分蘖调控中起重要作用的基因MOC1，它的缺失可造成分蘖的停止。进一步的功能分析表明，该基因可编码一个属于GRAS家族的转录因子，该转录因子主要在腋芽中表达，功能是促进分蘖和促进腋芽的生长。对这一重要基因的深入研究，将有望解释禾本科作物分蘖调控的分子机制，对于水稻高产品种的培育有重要的理论和应用价值 走出“基因决定论”的误区 自从基因一词在20世纪初进入科学家的词汇表以来，它不仅是生物学家最为常用的词汇之一，也成为当今普通大众最为熟悉的科学术语之一。随着遗传学和分子生物学的进步，人们不仅知道了基因的化学性质——DNA序列，而且还认识到了基因的功能——编码蛋白质的氨基酸序列。由此，逐渐形成了一种广为流行的“基因决定论”：生命的各种性质和活动都是受基因控制的，甚至人类的精神活动也在基因的控制之下。不久前，芬兰赫尔辛基大学和瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员在某些患有诵读困难的病人中，发现了一种名为“DYXC1”的基因发生了突变。也就是说，人类的阅读可能受到这种“DYXC1”基因的控制。不可否认，基因对生命具有非常重要的作用，基因的异常通常就会导致生命的异常。但是，作为开放的复杂系统，生命活动从来就不是由一种因素就能完全决定的。当前越来越多的证据，正在向“基因决定论”挑战。科学家正在以一种全新的视野来理解生命现象。 不再是“垃圾” 随着基因组研究的深入，人们发现，在多细胞真核生物的基因组中，基因仅是其全部DNA 序列的一小部分。在人类基因组中，全部基因序列只占基因组的2％左右。基因组内的非基因序列曾一度被研究者称为“垃圾DNA”（junk DNA）。这些“垃圾DNA”中至少有一半是
第十一章表观遗传学 一、名词解释 epigenetics; human epigenome project,HEP; histone code 一、A 型题 1、脆性X综合征是何基因发生重新甲基化而沉默导致？(D) A．H19基因 B.MeCP2基因 C.IGF2基因 D. FMR1基因 2.对表观遗传的生物学意义的表述错误的是(D) A、补充了“中心法则”，阐明核酸并不是存储遗传信息的唯一载体。 B、“表观遗传修饰”可以影响基因的转录和翻译。 C、表观遗传学修饰的可遗传性在基因和环境的共同作用中起重要作用。 D、“表观遗传修饰”不能在个体世代间遗传。 3、Prader-Willi（PWS）综合征是由于印记基因缺失引起。（A） A、父源15q11-q13 缺失 B、母源15q11-q13 缺失 C、父源和母源15q11-q13 缺失 D、父源11P15.5缺失 4、Amgelman（ＡＳ）综合征是由于印记基因缺失引起。（B） A、父源15q11-q13 缺失 B、母源15q11-q13 缺失 C、父源和母源15q11-q13 缺失 D、父源11P15.5缺失 5、表观遗传学三个层面的含义不包括：（D） A、可遗传性，可在细胞或个体世代间遗传； B、基因表达的可变性； C、无DNA序列的变化。 D、可遗传性，可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传； 6、siRNA相关沉默修饰的作用机制是：（ A ） A．与靶基因互补而降解靶基因 B.抑制靶mRNA 翻译 C.去除靶mRNA的多聚腺苷酸尾巴，使其被3‘核酸外切酶水解 D.互补而降解靶基因和抑制靶mRNA 翻译 E．去除靶mRNA的多聚腺苷酸尾巴，使其被3‘核酸内切酶水解
表观遗传学 陈静 摘要表观遗传学是指表观遗传学改变(DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA如miRNA)对表观基因组基因表达的调节，这种调节不依赖基因序列的改变且可遗传表观遗传学。表观遗传学因素如DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA等相互作用以调节基因表达，控制细胞表型，所有这些表观遗传学因素都是维持机体内环境稳定所必需的，有助于正常生理功能的发挥。目前表观遗传学的研究成果已经应用于一些疾病的研究特别是癌症的治疗上。因此了解表观遗传学机制在人类疾病发生中的作用和表观遗传学调节剂对疾病治疗的价值将会迎来生物医学研究的表观遗传学时代。本文就其中的DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、X染色体失活、遗传印记和表观遗传学研究的应用前景进行了综述,并对表观遗传作了介绍。 关键词表观遗传学 DNA甲基化组蛋白修饰染色质重塑X染色体失活遗传印记 表观遗传(epigenefie variation)是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。它是不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。由此我们可以认为，基因组含有两类遗传信息，一类是传统意义上的遗传信息，即DNA序列所提供的遗传信息，另一类是表观遗传学信息，它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。表观遗传学的现象很多，DNA 甲基化、组蛋白修饰、基因组印记、RNA 编辑、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活和性别相关性基因剂量补偿效应等都是典型的表观遗传现象。 1939年，Waddington CH 首先在《现代遗传学导论》中提出了epihenetics这一术语。1942年定义为生物学的分支，研究基因与决定表型的基因产物之间的因果关系。1975年，Hollidy R 对表观遗传学进行了较为准确的描述。1996年James G Herman 和Stephen B Baylin 发明 MSP技术，并发现肿瘤细胞中抑癌基因启动子区CpG呈高甲基化状态。 表观遗传的特征是可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传；是可逆性的基因表达调节；没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。它在三个层面调控基因表达。DNA修饰、蛋白修饰、非编码RNA调控。 任何一个层面异常，都将影响染色质结构和基因表达，导致复杂综合征、多因素疾病以及癌症。和DNA序列改变不同的是，许多表观遗传的改变是可逆的，这就为疾病的治疗提供乐观的前景。这就是它的意义所在。 一、DNA甲基化 DNA甲基化，为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。 DNA的含氮碱基胞嘧啶的结构中有6个碳原子，其中第五个碳原子上原来连接有一个氢原子，在DNA甲基转移酶的作用下，这个氢原子被一个甲基（—CH3）取代了。这就叫做DNA甲基化。这个变化是一种对碱基的修
遗传和变异 测试卷 一 。选择题（从四个选项中选出一个正确答案,每小题1分，共20分） 1.如果A.B 基因的连锁强度是90％，那么它们之间的交换值应该是： A. 10％ B. 5％ C. 15％ D. 0 2.在一菜豆群体中，菜豆斑点数随世代的增加逐渐减少，这是由于它受到下列哪一种选择？ A 定向 B 稳定 C 歧化 D 以上三种选择综合作用 3.果蝇常染色体卷翅基因为隐性致死基因，卷翅对正常翅为显性，另一连锁非等位基因纯合时产生残翅表型，残翅对正常翅为隐性，现让卷翅果蝇和残翅果蝇杂交，预期后代中不同表型及其比为： A.全部为卷翅； B.全部为正常翅； C. 21卷翅，21正常翅； D.21卷翅，41正常翅，4 1残翅。 4.金丝雀的黄棕色羽毛由性连锁隐性基因a 控制，绿色羽毛由基因A 控制，下列交配中， 哪一种组合会产生所有的雄雀都是绿色，雌雀都是黄棕色的结果？ A. 黄棕色（♀）?杂合绿色（♂） B. 绿色（♀）?杂合绿色（♂） C. 绿色（♀）?黄棕色（♂） D. 黄棕色（♀）?黄棕色（♂） 5.将花药培养技术应用于小麦育种时，培养的花药应取自： A .父本 B. 母本 C .F 1 D. F 2 6. 用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物，原因是秋水仙素能 A. 使染色体复制增倍 B. 使染色体的着丝点不分裂 C. 抑制纺锤体的形成 D. 使分裂细胞不能进入新的细胞周期 7．基因型为AaBbDd 的水稻，已知3对等位基因位于3对同源染色体上，则该植株可以产生几种基因型的花粉？ A ．2 B ．4 C ．8 D ．上述都有可能 8．等位基因： A ．是指一对同源染色体上的两个不同基因 B ．显性具表达能力，隐性不具表达能力 C ．对自身有利的为显性，有害的为隐性 D ．从根本上来说是基因突变产生的 9.假定具有某性状的人在下列城市内随机婚配，则遗传漂变更可能发生在哪个人群中？ A. 东京 B. 伦敦 C. 纽约 D. 北京大兴县 10.假定一群体等位基因A 和a 的频率为0.2和0.8，处于Hardy -Weinkerg 平衡状态，经两代后杂合子的期望频率为： A. 0.4 B. 0.8 C. 0.32 D. 以上全错 11．人类的卷发对直发为显性性状，基因位于常染色体上。遗传性慢性肾炎是X 染色体显性遗传病。有一个卷发患遗传性慢性肾炎的女人与直发患遗传性慢性肾炎的男人婚配，生育一个直发无肾炎的儿子。这对夫妻再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是： A ．3/8 B ．1/8 C ．3/4 D ．1/4 12．小鼠的毛色由等位基因B 、b 决定。BB 和Bb 决定产生黑色，bb 决定产生白色。有一对黑色小鼠，产生了6黑2白的子代。某人买下了这6只黑色小鼠（有雌有雄），让它们随机交配，预期子代中黑色小鼠所占的比例是： A ．1/9 B ．3/4 C ．8/9 D ．1 13．某些个体在棕发中有一块白色或淡黄色的头发，这是哪一类突变造成的? A ．性细胞突变 B ．卵细胞突变 C ．体细胞突变 D ．配子突变 14．先天性聋哑为遗传异质性单基因隐性遗传病。某对夫妇均为先天性聋哑患者，其基因组成分
国家卫生计生委能力建设和继续教育中心遗传咨询能力评估考核提纲 第一部分遗传咨询基础理论 【基本要求】 掌握遗传风险评估、分子遗传学、细胞遗传学、表观遗传学、药物基因组学理解遗传咨询的原则、程序及法律 【考核内容】 第一章遗传咨询概论 一、遗传咨询的定义 二、遗传咨询的目的 三、遗传咨询的原则 四、遗传咨询的程序 五、信息采集 六、家系分析 1.家系图谱绘制 2.家系分析法 七、遗传咨询的伦理 八、遗传咨询的道德与法律 九、遗传咨询对象 1.传统咨询对象 2.咨询对象的扩展 十、遗传咨询应掌握的技巧 第二章遗传风险评估 第一节概率与概率基本运算法则 1.乘法法则 2.加法法则
第二节单基因疾病的遗传风险评估 一、应用孟德尔比率评估遗传病风险 1.常染色体隐性疾病的风险评估 2.常染色体显性疾病的风险评估 3.X-连锁隐性疾病的风险评估 4.X-连锁显性遗传疾病的风险评估 5.Y-连锁遗传疾病的风险评估 二、应用Bayes分析方法评估遗传病风险 1.应用Bayes分析对X-连锁隐性遗传病的风险评估 2.应用Bayes分析对常染色体隐性遗传病的风险评估 3.应用Bayes分析对常染色体显性遗传病的风险评估 4.应用Bayes分析对基因新突变的风险评估 5.应用Bayes分析结合临床遗传检测结果的风险评估 6.应用Bayes分析对连锁等位基因的风险评估 三、常染色体隐性遗传的群体风险评估 四、近亲结婚的风险评估 第三节染色体病的风险评估 1.家族性染色体平衡易位的风险评估 2.三体妊娠史阳性者再发风险评估 第四节多基因病的风险评估 1.易感性、发病阈值与遗传度 2.疾病的严重程度 3.患者的亲属关系和患病人数 4.患者性别 第五节肿瘤的风险评估 一、肿瘤的风险评估方法 1.流行病学评估法 （1）累积发生率 （2）相对风险
浅谈表观遗传学 摘要：表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等，产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果，其效应通过调节基因表达，控制生物学表型来实现。本文则从以上几个方面简述了表观遗传学的改变以及基本原理。 经典遗传学认为，核酸是遗传的分子基础，生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列。每个个体内虽然所有细胞所含有的遗传信息是相通的，但由于基因的选择性表达，即不同细胞所表达的基因种类不同，这些来源相同的细胞经过增殖分化后将变成功能形态各不相同的细胞，从而组成机体内不同的组织和器官。几年来发现，在DNA序列不发生改变的情况下，基因表达也可发生能够遗传的改变，这种现象就被定义为表观遗传。它的主要论点是生命有机体的大部分性状是由DNA序列中编码蛋白质的基因传递的，但是DNA序列以外的化学标记编码的表观遗传密码，对于生命有机体的健康及其表型特征，同样也有深刻的影响。 表观遗传学的调节机制主要包括组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA作用等，通过这些调节模式，影响基因转录和(或)表达，从而参与调控机体的生长、发育、衰老及病理过程。这些调节模式相比核酸蛋白质的经典遗传途径更容易受环境的影响，因此表观遗传学更加关注环境诱导的表观遗传变异。因为表观遗传的这些调节机制易受环境影响，而任何一种调节机制发生异常都可能导致细胞状态、功能等发生紊乱，进而引起各种疾病，同时又由于许多表观遗传变异是可逆的，导致表观遗传异常引发的疾病相对容易治疗，因此近年来表观遗传学致病的研究成为了热门的话题之一。 组蛋白在DNA组装中发挥了关键作用, 利用核心组蛋白的共价修饰包括组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化及特定氨基酸残基N-末端的SUMO化传递表观遗传学信息。修饰的主要靶点是组蛋白氨基末端上的赖氨酸、精氨酸残基，这些组蛋白翻译后修饰对基因特异性表达的调控，是其表观遗传学的重要标志。正常机体内，组蛋白修饰保持着可逆的动态平衡，当平衡打破，组蛋白去乙酰化则使得乙酰基从乙酰化组蛋白转移到乙酰辅酶A上,形成了致密的染色质状态, 从而使基因转录下降或沉默。
从人类遗传学角度看糖尿病 摘要：遗传学研究表明，糖尿病发病率在血统亲属中与非血统亲属中有显著差异，前者较后者高出５倍。本文主要从人类遗传学角度，通过对多个最新研究事例的概括，对糖尿病的致病原因、遗传方式等方面进行简要地综合论述。 关键词：糖尿病；基因；遗传 糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ，ＤＭ）是一种常见多发的与遗传因素和环境因素等有关的代谢性疾病，其患病人数正随着人民生活水平的提高、人口老化、生活方式改变以及诊断技术的进步而迅速增加。如今糖尿病是世界上第五位主要死亡原因，在发达国家更是继心血管疾病和恶性肿瘤的第三大非传染性疾病，成为一个严重危害人类健康的全球性公共卫生问题。 一、糖尿病的两种类型 糖尿病分为1型糖尿病和2型糖尿病。其共同点为：都是由于各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征，临床上以高血糖为主要特点。 但两者也存在明显不同：（1）、年龄上：1型糖尿病绝大多数20岁以下的青少年及儿童，大多数40岁以下发病，仅极少数例外；2型糖尿病大多数为40岁以上的中老年。（2）、起病时体重的：发生糖尿病时明显超重或肥胖者大多数为2型糖尿病，越肥胖越易患病；1型糖尿病人在起病前体重多属正常或偏低。无论是1型或2型糖尿病，在发病之后体重均可有不同程度降低，而1型糖尿病往往有明显消瘦。（3）、临床症状：1型糖尿病均有明显的临床症状如多饮、多尿、多食等，即“三多”；2型糖尿病常无典型的“三多”症状。（4）、急慢性并发症区别：1型与2型糖尿病均可发生各种急慢性并发症，但在并发症的类型上有些差别。就急性并发症而言，1型糖尿病容易发生酮症酸中毒，2型糖尿病较少发生酮症酸中毒，但年龄较大者易发生非酮症高渗性昏迷；就慢性并发症而言，1型糖尿病容易并发眼底视网膜病变、肾脏病变和神经病变，发生心、脑、肾或肢体血管动脉硬化性病变则不多见，而2型糖尿病除可发生与1型糖尿病相同的眼底视网膜病变、肾脏病变和神经病变外，心、脑、肾血管动脉硬化性病变的发
表观遗传学 比较通俗的讲表观遗传学是研究在没有细胞核DNA序列改变的情况时，基因功能的可逆的、可遗传的改变。也指生物发育过程中包含的程序的研究。在这两种情况下，研究的对象都包括在DNA序列中未包含的基因调控信息如何传递到（细胞或生物体的）下一代这个问题。表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等；表观基因组学(epigenomics)则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。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二核苷酸相对稀少，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—1000 bp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1 Mb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。 几十年来，ＤＮＡ一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质，但是近些年新的研究表明，生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的，比如科学家们发现，可以在不影响ＤＮＡ序列的情况下改变基因组的修饰，这种改变不仅可以影响个体的发育，而且还可以遗传下去。这种在基因组的水平上研究表观遗传修饰的领域被称为“表观基因组学(epigenomics）”。表观基因组学使人们对基因组的认识又增加了一个新视点：对基因组而言，不仅仅是序列包含遗传信息，而且其修饰也可以记载遗传信息。 摘要表观遗传学是研究没有DNA 序列变化的可遗传的基因表达的改变。遗传学和表观遗传学系统既相区别、彼此影响，又相辅相成，共同确保细胞的正常功能。表观遗传学信息的改变，可导致基因转录抑制、基因组印记、细胞凋亡、染色体灭活以及肿瘤发生等。 关键词表观遗传学；甲基化；组蛋白修饰；染色质重塑；非编码RNA 调控；副突变 表观遗传学( epigenetics) 是研究没有DNA序列变化的可遗传的基因表达的改变。它最早是在1939 年由Waddington在《现代遗传学导论》一书中提出，当时认为表观遗传学是研究基因型产生表型的过程。1996 年，国内学术界开始介绍epigenetics 研究，其中译名有表遗传学、表观遗传学、表型遗传修饰等10 余种，其中，表观遗传学、表遗传学在科技文献中出现的频率较高。 1 表观遗传学调控的分子机制 基因表达正确与否，既受控于DNA 序列，又受制于表观遗传学信息。表观遗传学主要通过DNA 的甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA 调控等方式控制基因表达。近年发现，副突变也包含有表观遗传性质的变化。 1.1 DNA 甲基化DNA 甲基化是由酶介导的一种化学修饰，即将甲基选择性地添加到蛋白质、DNA 或RNA上，虽未改变核苷酸顺序及组成，但基因表达却受影响。其修饰有多种方式，即被修饰位点的碱基可以是腺嘌呤N!6 位、胞嘧啶的N!4 位、鸟嘌呤的N!7 位和胞嘧啶的C!5 位，分别由不同的DNA 甲基化酶催化。在真核生物DNA 中，5- 甲基胞嘧啶是唯一存在的化学性修饰碱基，CG 二核苷酸是最主要的甲基化位点。DNA 甲基化时，胞嘧啶从DNA 双螺旋突出，进入能与酶结合的裂隙中，在胞嘧啶甲基转移酶催化下，有活性的甲基从S- 腺苷甲硫氨酸转移至胞嘧啶5' 位上，形成5- 甲基胞嘧啶( 5mC)。DNA 甲基化不仅可影响细胞基因的表达，