北京科鉴基因亲子鉴定之表观遗传学的发展汗青

发布日期:2021-07-06浏览量:144

2000多年前,古希腊巨大的哲学家亚里士多德(Aristotle.384~322BC)在关于动物起源的On the Generation 0出产厂Animals -书中起首提出了“后成论” (the theory of epigenesis)。它是相对“先成论- (preformation)而提出的,以为新器官是由未分化的团块(undifferentiated mass)逐渐造成的,“epigenesist”这个词就是由此发生的。“表观遗传学”(epigenetics)是由“epigenesis"和 “genetlcs”缩合而成。作为现代遗传学术语,- epigenetics”的内在已超越了后成论的原义,因而不克不及将“epigenesis(后成)’与- epigenetics(表观遗传)”混用。

“表观遗传学”(epigenetics)这个术语含有多种意思。一方面,希腊词前缀 “epi-”在英语中能够有6种寄义,包括‘在外表”、‘以后的”、“别的”等;另外一方面,表观遗传学也经常用于形容发育:表观发育(epigenetic development)]、遗传[表观遗传( epigenetic inheritance)_-及进化[表观进化( epigenetic evolution)l等生命景象。100多年前有些生物学家以为遗传学中一个基因型(genetype)对应一个表型(phenotype)的说法不克不及注释细胞的分化(cell differentiation)。他们提出的假如是“未分化的细胞处于决议数运的迁徙转变期,此时细胞的基因并非关键的,而表观特点( epigenetic)决议了细胞分化的运气”,这里援用了希腊字“epi-”,“epi”在此的寄义是“除此之外”,加在“genetics”前面构成“epigenetics”,暗示“DNA序列编码卵白质信息之外的信息”,即表观遗传学信息。

1896年,德国动物学家Oskar Hertwig在他的《当此生物学识题:先成仍是后成的?——器官组织发育实际的根蒂根基》-文中又运用了“后成”(epigenesis)这个词。另外一名德国心理学家Erik Erikson发展了表观遗传学实际,他以为人体发育需求阅历多少阶段,每回个阶段都有一个迁徙转变期。按照这个实际尽管各阶段主要是由遗传因素预先决议的,可是完成阶段转化的体式格式不是遗传因素决议的。与细胞分化的表观遗传实际同样.人体发育过程当中各阶段的转化也是由表观遗传决议的。1939年,生物学家Waddington起首在《现代遗传学导论》一书中提出了epigenetics这一术语,他以为表观遗传学是研讨基因型发生表型的过程。因而说,Waddington在表观遗传学定名方面作出了精采的奉献:1942年.他把表观遗传学( epigenetics)界说为“生物学的分支,研讨基因与决议表型的基因产物之间的因果关系”。

1975年,R.Holliday对表观遗传学进行了较为精确的形容。他以为表观遗传学可以在人的各个发展阶段惹起可遗传的基因表达信息改动,这些信息能经有丝团结和减数团结在细胞与个体世代间通报,而不借助于DNA序列,也就是说,表观遗传长短DNA序列差距的核遗传。比年来,表观遗传调控机理研讨的进展很快,曾经取患有一系列有首要意思的后果。比方,DNA甲基化(DNA methylation)对基因表达的按捺,组卵白乙酰化(acetylation)和甲基化影响基因表达,染色质结构重塑(chromatin remodeling)与基因表达的关系,非编码RNA (non-coding RNA)能够经由过程RNA烦扰(RNA interference)机制调治影响其余基因的洁性,卵白质份子间的彼此作用在旗帜暗号转导路径与基因组层面临基因功用的调治作用。别的,叶绿体( chloroplast)和线粒体(mitochondria)的基因组能够也参加了表观遗传调控机制。另外,其余不伴有基因组核苷酸序列改动的表观遗传调控机制也正在被慢慢分析。比方,经由过程基因修饰,卵白质与DNA和其余份子的彼此作用来调治遗传的基因的功用和特点,而且经由过程细胞团结和增殖周期影响遗传。

2003年,人类表观基因组协会( HEC)公布颁发正式启动为期5年的人类表观基因组方案( Human Epigenetic Project,HEP)。HEP的施行标志着人类表观基因组学研讨又跨上了一个新台阶。2005年12月16日英国《天然》杂志报导,基因的表观遗传学变革预示着某种疾病,因而科学家暗示今朝最关键的是要描画出这类玄妙变革的DNA图谱。美国巴尔的摩霍普金斯大学的肿瘤生物学家史蒂芬·贝宁就参加了被称为人类表观基因组方案,即描画表观基因改动图谱的研讨。科学家可以行使此项方案寻觅出包罗有表观代码的DNA的化学变革,这将非常有利于癌症学研讨的进一步发展。表观基因的改动除了与癌症有关,还与一些神经疾病有关,以至连干细胞研讨乜要依赖人类表观基因组研讨的后果。对付人类基因组之外的表观基因组的研讨有助于发展出诊断、展望和医治癌症的更有用的工具,而且可以将初期的研讨应用于临床实践。

咱们有理由信赖,跟着生物信息学、基因芯片和卵白质操纵手艺的发展和完善,经由过程两三代生物学家的不懈勤奋,在将来的几十年,人们将能胜利破解基因组的各类遗传信息,揭开生物体的成长、发育、苍老和殒命之谜,并使之造福人类。

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