表观基因组学

表观基因组学（）是對細胞遺傳物質（稱為表觀基因組）上所有表观遗传修飾的研究。這個領域類似於基因組學和蛋白质组学，即研究細胞的基因组和蛋白质组的學科。  表觀遺傳修飾是細胞DNA或組蛋白的可逆修飾，它會影響基因表達，而不會改變DNA序列。表觀基因組的維持是一個持續的過程，它透過參與DNA修復等關鍵生物學機制，在真核生物基因組的穩定性中發揮重要作用。  植物性黃酮類化合物被認為能夠抑制導致癌症的表觀基因組標記。DNA甲基化和組蛋白修飾是兩種最具代表性的表觀遺傳修飾。表觀遺傳修飾在基因表現和調控中發揮重要作用，並參與多種細胞過程，例如分化/發育和腫瘤發生。近年來，隨著基因組高通量檢測技術的應用，表觀遺傳學進行全局性研究才成為可能。

 表觀遺傳學 

基因組中能夠改變基因表現且並非由DNA一級序列改變所致，並可經由有絲分裂和減數分裂遺傳的修飾，被歸類為表觀遺傳修飾。 DNA甲基化和組蛋白修飾是研究最深入的表觀遺傳過程之一。

 DNA甲基化 
第一个被深入研究的表观遗传修饰是DNA甲基化。顾名思义，DNA甲基化是指将甲基基团添加到DNA上的过程。催化这一反应的酶是（DNMTs） 。DNA甲基化稳定且可遗传，但可被一类称为DNA去甲基化酶的拮抗酶逆转。在真核生物中，甲基化最常见于胞嘧啶残基的5号碳原子（5mC），这些残基与鸟嘌呤相邻，被称为CpG二核苷酸。

 組蛋白修飾 
在真核生物中，基因組DNA盤繞成蛋白質-DNA複合物，稱為染色質。組蛋白是染色質中最主要的蛋白質，其功能是使DNA凝聚；組蛋白的淨正電荷促進其與帶負電荷的DNA結合。染色質的基本重複單元是核小體，由八聚體組蛋白（H2A、H2B、H3和H4）和纏繞在其上的146個鹼基對的DNA組成。核小體和連接的DNA形成直徑10奈米的染色質纖維，可進一步凝聚。

 與其他基因組學領域的關係 
表觀基因組學在方法論和抽象目標上與其他基因組學領域有許多共同之處。表觀基因組學旨在從全局層面識別和表徵表觀遺傳修飾，類似於基因組學中對完整DNA序列的研究或蛋白质组学中對細胞內完整蛋白質序列的研究。  進行全局表觀遺傳分析的邏輯在於，可以推斷僅透過分析特定位點可能無法獲得的表觀遺傳修飾資訊。  與其他基因組學領域一樣，表觀基因組學高度依賴生物信息学，生物資訊學融合了生物學、數學和電腦科學等學科。  雖然表觀遺傳修飾已被發現和研究數十年，但正是生物資訊技術的進步才使得全局分析成為可能。

参考文献

 參考書目



 延伸閱讀 





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