Epigenetics — How Environment Shapes Gene Expression

กลไกหลักคือการเมทิลเลชันของ DNA การดัดแปลงฮิสโตน และการควบคุมด้วย RNA ที่ไม่เข้ารหัส การเมทิลเลชันโดยทั่วไปจะเพิ่มหมู่เมทิลให้กับสารตกค้างไซโทซีน โดยเฉพาะในหมู่เกาะ CpG ใกล้โปรโมเตอร์ยีน และโดยทั่วไปจะระงับการถอดรหัส

รูปแบบการเมทิลเลชันในเซลล์ร่างกายถูกคัดลอกอย่างซื่อสัตย์ในระหว่างการจำลอง DNA โดยเอนไซม์เมทิลทรานสเฟอเรสที่รักษา นั่นคือเหตุผลที่เซลล์ที่แตกต่างกัน เช่น เซลล์ตับเทียบกับเซลล์ประสาท รักษาเอกลักษณ์ที่แตกต่างกันแม้จะมีจีโนมที่เหมือนกัน

นั่นคือที่ที่ชีววิทยากลายเป็นเรื่องน่าแปลกใจอย่างแท้จริง มีสองคลื่นหลักของการรีโปรแกรมเอพิเจเนติกส์ ในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์และหลังการปฏิสนธิ ซึ่งส่วนใหญ่ลบรอยของพ่อแม่ แต่บางตำแหน่งหลีกเลี่ยงการรีโปรแกรม และการศึกษาในหนูแสดงให้เห็นว่ารอยที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมบางอย่างสามารถคงอยู่ได้สองหรือสามรุ่น

แน่นอน และฟีโนไทป์การเผาผลาญของพวกเขาแตกต่างจากพี่น้องที่ไม่ได้สัมผัสในแบบที่สอดคล้องกับการเขียนโปรแกรมพัฒนาการ จีโนมไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่เอพิเจโนมได้ปรับเทียบใหม่ตอบสนองต่อสัญญาณสิ่งแวดล้อมในช่วงเวลาวิกฤต

ความสามารถในการย้อนกลับนั้นคือเสน่ห์ทางคลินิก ยายับยั้ง HDAC และ DNMT อยู่ในการใช้ทางคลินิกสำหรับมะเร็งบางชนิดแล้ว ความท้าทายคือการบรรลุความจำเพาะต่อชนิดเซลล์ คุณต้องการเปิดใช้งานยีนระงับเนื้องอกที่ถูกปิดเงียบ ไม่ใช่รบกวนการเมทิลเลชันทั่วทั้งจีโนม