表觀遺傳學

表觀遺傳機制

表觀遺傳學領域已經成為從事癌症、神經退行性疾病和上癮研究的科學家所關注的重要領域。表觀遺傳機制涉及暫時激活或抑制基因表達。有趣的是，這些變化可以代代相傳，儘管它們並沒有永久性地改變 DNA 序列。表觀遺傳學的三個主要機制是 DNA 甲基化、組蛋白修飾和 RNA 調控。

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DNA甲基化

DNA甲基化是最知名的表觀遺傳機制。它通常涉及甲基轉移酶，協助在胞嘧啶 (C5) 的第五個位置上添加甲基。這種加法主要發生在胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤 (CpG) 二核苷酸上。然而，非 CpG 甲基化也會發生。DNA 甲基化分析通常用來幫助了解基因表達。這類分析的例子包括透過消化 DNA 進行甲基化定量，然後透過 HPLC、質譜法或使用硫酸氫鈉轉換進行分析，最後再進行 PCR 測序和分析。

組合體修飾

組合體修飾是另一種典型的表觀遺傳機制。它透過乙醯化、甲基化、磷酸化和其他影響基因表達的機制，以各種方式改變組蛋白。組蛋白是一種蛋白質，與 DNA 一起構成核小體。核小體束構成染色質，而染色質則構成染色體。一般來說，組蛋白的修飾發生在組蛋白的 N 端尾部，其中含有高比例的氨基酸賴氨酸或精氨酸。

RNA調控

相較於其他表觀遺傳機制，我們對RNA調控的了解較少。RNA 信號傳導被認為是透過調控染色質結構在表觀遺傳學中發揮作用。研究人員正在研究 mRNA 和特定的非編碼 RNA（如長非編碼 RNA 和 micro RNA）如何調控基因表達。此外，染色質分離 RNA 純化 (ChIRP) 或 RNA 免疫沉澱 (RIP) 分析可用於了解染色質與 RNA 之間的關係，以及 RNA 在表觀遺傳學中的作用。