Эпигенетика
II Что такое эпигенетика ?  <ul><ul><li>Эпи – над (по гречески) </li></ul></ul><ul><ul><li>Наследственные изменения в гена...
II Что такое эпигенетика  ?  События от оплодотворенной зиготы до взрослого организма Конечный результат
II Что такое эпигенетика  ?  Изучение феномена Не последовательность ДНК Влияет на функцию генов Наследуемые изменения
II Последовательность ДНК не меняется Модификация ДНК – метиляция цитозина, с последующим  связываниям  специфических белк...
II Последовательность ДНК одинакова во всех соматических клетках !!! Исключение – транспозоны, ….
II Немного истории
Ацетилирование – деацетилирование гистонов специальными ферментами II
II Два основных компонента эпигенетических изменений
II <ul><li>Метилирование ДНК в так называемых островках  CpG   </li></ul><ul><li>(расположенных в промоторах многих генов)...
II
II Взаимосвязь метилирования и деацетилирования в подавлении транскрипции
II Взаимосвязь метилирования и деацетилирования в подавлении транскрипции
II Процесс метилирования в процессе эмбриогенеза
Гетерохроматин
Гетерохроматин вызывает бэндинг хромосом
II Открытия феномена в 1964 г.
II Промоторы
II de novo  метиляция  <ul><li>Чужеродной ДНК, интегрированной в эукариотический геном </li></ul><ul><li>Вирусная ДНК </li...
II de novo  метиляция чужеродной ДНК
II Метиляция повторяющихся последовательностей ДНК Обычно сильно метилированы Одна из функций метиляции – подавляет возмож...
Figure 7.13  Genomes 3  (© Garland Science 2007)
Figure 7.15  Genomes 3  (© Garland Science 2007)
II Пример метилированной вирусной ДНК   Вирус Эпштейн-Барра -   Human herpesvirus 4  (HHV-4),  - вызывает мононуклеоз, но ...
II Онко-факторы <ul><li>Мутации </li></ul><ul><li>Точечные мутации </li></ul><ul><li>Делеции </li></ul><ul><li>Инсерции </...
II Возможные последствия метиляции SAM
II pointmutation: Gene silencing: DNA  Methylationpattern: Activation of Protooncogenes: C m T C C m Chromosomal Instabili...
II Возможные последствия метиляции и нарушений метиляции
II Таким образом, мы можем унаследовать что-то кроме последовательности ДНК….
Геномный импринтинг <ul><li>Генный импринтинг — эпигенетический процесс, при котором экспрессия определенных генов осущест...
Примеры <ul><li>Делеция импринтированного участка хромосомы может вызвать два разных заболевания  </li></ul><ul><li>Синдро...
Прадер-Вилли и Ангельман http://www.pwsausa.org/ http://www.angelman.org/ <ul><ul><li>Импринтинг выключает одну из аллелей...
Прадер-Вилли <ul><li>Умеренное отставание умственного развития </li></ul><ul><li>Повышенный аппетит, приводящий к ожирению...
Ангельман <ul><li>Походка «марионетки» </li></ul><ul><ul><li>Проблемы с моторикой и балансом </li></ul></ul><ul><ul><li>См...
Мозаицизм <ul><li>Один пример – случайное инактивирование Х-хромосомы в раннем эмбриогенезе </li></ul><ul><ul><li>Образуют...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Molbiol 2011-08-epigenetics

347 views
245 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
347
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
10
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Molbiol 2011-08-epigenetics

  1. 1. Эпигенетика
  2. 2. II Что такое эпигенетика ? <ul><ul><li>Эпи – над (по гречески) </li></ul></ul><ul><ul><li>Наследственные изменения в генах без изменения последовательности ДНК </li></ul></ul><ul><ul><li>Сайленсинг генов. Многие гены в организме человека – постоянно выключены. Но иногда гены могут выключены в результате какой-то патологии. </li></ul></ul>
  3. 3. II Что такое эпигенетика ? События от оплодотворенной зиготы до взрослого организма Конечный результат
  4. 4. II Что такое эпигенетика ? Изучение феномена Не последовательность ДНК Влияет на функцию генов Наследуемые изменения
  5. 5. II Последовательность ДНК не меняется Модификация ДНК – метиляция цитозина, с последующим связываниям специфических белков, связывающихся с метилированной ДНК Модификация белков хроматина - гистонов Приводит к супеконденсированному состоянию хроматина, делая ДНК недоступной для ферментов транскрипции
  6. 6. II Последовательность ДНК одинакова во всех соматических клетках !!! Исключение – транспозоны, ….
  7. 7. II Немного истории
  8. 8. Ацетилирование – деацетилирование гистонов специальными ферментами II
  9. 9. II Два основных компонента эпигенетических изменений
  10. 10. II <ul><li>Метилирование ДНК в так называемых островках CpG </li></ul><ul><li>(расположенных в промоторах многих генов) </li></ul><ul><li>Модификация белков хроматина гистон ацетил-трансферазами и </li></ul><ul><li>деацетилазами </li></ul><ul><li>Эти 2 механизма связаны, и вызывают: </li></ul><ul><li>Импринтинг </li></ul><ul><li>Инактивацию Х-хромосомы </li></ul><ul><li>Образование гетерохроматина </li></ul><ul><li>Сайленсинг повторяющихся последовательностей в ДНК </li></ul>
  11. 11. II
  12. 12. II Взаимосвязь метилирования и деацетилирования в подавлении транскрипции
  13. 13. II Взаимосвязь метилирования и деацетилирования в подавлении транскрипции
  14. 14. II Процесс метилирования в процессе эмбриогенеза
  15. 15. Гетерохроматин
  16. 16. Гетерохроматин вызывает бэндинг хромосом
  17. 17. II Открытия феномена в 1964 г.
  18. 18. II Промоторы
  19. 19. II de novo метиляция <ul><li>Чужеродной ДНК, интегрированной в эукариотический геном </li></ul><ul><li>Вирусная ДНК </li></ul><ul><li>Измененная нативная последовательность </li></ul><ul><li>В случае манипуляции генома человеком </li></ul><ul><li>В процессе эмбриогенеза </li></ul><ul><li>Фермент – ДНК метил-трансфераза </li></ul>
  20. 20. II de novo метиляция чужеродной ДНК
  21. 21. II Метиляция повторяющихся последовательностей ДНК Обычно сильно метилированы Одна из функций метиляции – подавляет возможные перемещения транспозонов В процессе эволюции часто происходила дупликация генов, что приводит к созданию семейств генов, кодирующих белки с близкими функциями, но часто лишние копии должны быть инактивированы
  22. 22. Figure 7.13 Genomes 3 (© Garland Science 2007)
  23. 23. Figure 7.15 Genomes 3 (© Garland Science 2007)
  24. 24. II Пример метилированной вирусной ДНК Вирус Эпштейн-Барра - Human herpesvirus 4 (HHV-4), - вызывает мононуклеоз, но часто не вызывает никаких симптомов Интегрированные последовательности ДНК – метилированы. Свободная вирусная ДНК остается неметилированной Если впоследствии произойдет патологическое деметилирование и активация вирусной ДНК, это может привести к раковым заболеваниям – например – лимфоме
  25. 25. II Онко-факторы <ul><li>Мутации </li></ul><ul><li>Точечные мутации </li></ul><ul><li>Делеции </li></ul><ul><li>Инсерции </li></ul><ul><li>Хромосомные нарушения </li></ul><ul><li>Полиплоидия </li></ul><ul><li>Утрата или приобретение </li></ul><ul><li>Транслокация </li></ul><ul><li>Инверсия </li></ul><ul><li>Эпигенетика </li></ul><ul><li>Метиляция ДНК </li></ul>
  26. 26. II Возможные последствия метиляции SAM
  27. 27. II pointmutation: Gene silencing: DNA Methylationpattern: Activation of Protooncogenes: C m T C C m Chromosomal Instability C m C Эпигенетические механизмы
  28. 28. II Возможные последствия метиляции и нарушений метиляции
  29. 29. II Таким образом, мы можем унаследовать что-то кроме последовательности ДНК….
  30. 30. Геномный импринтинг <ul><li>Генный импринтинг — эпигенетический процесс, при котором экспрессия определенных генов осуществляется в зависимости от того, от какого родителя поступила аллель гена. </li></ul><ul><li>Однако у млекопитающих менее одного процента генов импринтированы, то есть экспрессируется только одна аллель. Какая аллель будет экспрессироваться, зависит от пола родительского организма, предоставившего аллель. Например, для гена IGF2 (Инсулино-подобного фактора роста) экспрессируется только аллель, наследуемая от отца </li></ul>
  31. 31. Примеры <ul><li>Делеция импринтированного участка хромосомы может вызвать два разных заболевания </li></ul><ul><li>Синдром Прадера-Вилли – делеция в отцовской аллели </li></ul><ul><li>Синдром Ангельмана – делеция в материнской аллели </li></ul>
  32. 32. Прадер-Вилли и Ангельман http://www.pwsausa.org/ http://www.angelman.org/ <ul><ul><li>Импринтинг выключает одну из аллелей, в данном случае – материнскую, так что потеря отцовской алелли приводит к более серьезным последствиям (синдром Ангельмана), чем потеря материнской аллели – синдром Прадера-Вилли </li></ul></ul>
  33. 33. Прадер-Вилли <ul><li>Умеренное отставание умственного развития </li></ul><ul><li>Повышенный аппетит, приводящий к ожирению </li></ul><ul><li>Характерные черты </li></ul><ul><li>Делеция 15q 11-13 </li></ul>
  34. 34. Ангельман <ul><li>Походка «марионетки» </li></ul><ul><ul><li>Проблемы с моторикой и балансом </li></ul></ul><ul><ul><li>Смех без причины </li></ul></ul><ul><li>Серьезное отставание в умственном развитии, особенно в использовании языка </li></ul>
  35. 35. Мозаицизм <ul><li>Один пример – случайное инактивирование Х-хромосомы в раннем эмбриогенезе </li></ul><ul><ul><li>Образуются разные группы клеток, в которых инактивированы разные Х-хромосомы </li></ul></ul><ul><li>Любая мутация, происходящая на ранних стадиях развития на уровне многоклеточного эмбриона, может привести к мозаицизму </li></ul>

×