Epigenetics and development

表观遗传学和发育

编 者：Edith Heard

出 版 社：Academic Press

索 书 号：Q11/C976/2013/V.104/Y

藏书地点：武大外教中心

经典遗传学认为遗传的分子基础是核酸，生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列上，碱基序列的改变会引起生物体表现型的改变，而这种改变可以从上一代传递到下一代。 然而， 随着遗传学的发展人们发现，DNA、组蛋白、染色质水平的修饰也会造成基因表达模式的变化，并且这种改变是可以遗传的。这种基因结构没有变化，只是其表达发生改变的遗传变化叫表观遗传改变。表观遗传学是一门研究生命有机体发育与分化过程中，导致基因发生表观遗传改变的新兴学科。它的主要论点是，生命有机体的大部分性状是由 DNA 序列中编码蛋白质的基因传递的，但是 DNA 序列以外的化学标记编码的表观遗传密码，对于生命有机体的健康及其表型特征明显地影响生命有机体的健康及表型特征，其中有一部分甚至可以从亲代传给子代，而且它们基本的DNA序列也没有改变，所以人们也称表观遗传信息为表观遗传标记。Epigenetics这一名词的中文译法有多种， 常见的有 表观遗传学、表现遗传学、 后生遗传学、外因遗传学、表遗传学、外区遗传学等。1939年，生物学家Waddington首先在现代遗传学导论中提出了epigenetics这一术语，1942年，他把表观遗传学描述为一个控制从基因型到表现型的机制。 随着遗传学的快速发展，这个词的意思越来越窄。1987年， Hollidy指出，可在两个层面上研究高等生物的基因属性：第一个层面是基因的世代间传递的规律，这是遗传学； 第二个层面是生物从这是表观遗传学。1994 年，Hollidy又指出， 基因表达活性的变化不仅发生在发育过程中， 而且也发生在生物体已分化的细胞中；基因表达的某种变化可通过有丝分裂的细胞遗传下去。他进一步指出 表观遗传学研究的是上代向下代传递的信息，而不是DNA序列本身，是一种不以 DNA 序列的改变为基础的细胞核遗 传。1999 年，Wollfe把表观遗传学定义为研究没有 DNA 序列变化的、可遗传的基因表达的改变。最近在 Allis等的一本书中可以找到两种定义，一种定义是表观遗传是与 DNA 突变无关的可遗传的表型变化；另 一种定义是染色质调节的基因转录水平的变化，这种变化不涉及 DNA 序列的改变。

本书共由九章内容构成。作者在第一章对哺乳动物发育过程中异染色质形成的动力学和机制进行了阐述，包括早期胚胎中的异染色质、异染色质形成的机制及遗传等。第二章描述的是DNA甲基化和羟甲基化在哺乳动物发育中的功能，DNA甲基化和羟甲基化在发育中的模式、胞嘧啶甲基化在基因组调控中的角色等内容都涵盖其中。第三章的主题是斑马鱼发育程序中的表观标记，包括斑马鱼发育基因表达程序时期的确立、MTZ中基因表达的开启、MTZ中DNA甲基化的变化等多个方面。第四章介绍的是染色质结构和Hox基因共线性，包括Hox基因的功能和基因组组织、共线性的多个方面、果蝇的3D染色质组织及共线性等内容。第五章对哺乳动物中原始生殖细胞的发育及表观遗传修饰进行了详细的描述，胚胎学、表观修饰、原始生殖细胞的培养等内容都涵盖其中。第六章介绍的是植物中的表观遗传和发育，包括植物表观遗传组学、植物生殖生长中表观遗传的关键角色、表观遗传变化的跨代遗传等。第七章的主题是重新编程及多功能干细胞循环，涵盖了胚胎干细胞训话、恢复多功能的方法、表观重编中的关键时期和事件等几个方面。第八章对H3K9/HP1及polycomb进行了阐述，它们是基因调控及胚胎发育中两个关键的表观沉默通路，H3K9/HP1通路及其在发育中的角色、polycomb抑制通路是本章主要介绍的对象。作者在第九章对哺乳动物中亲本表观遗传的不对称性进行了详细的描述，包括亲本配子中基于细胞核信息的不对称性的产生等。

本书作者通过九章内容，以表观调控和表观遗传学的分析方法和基础分子机制为主题，内容涉及哺乳动物、斑马鱼、植物的表观遗传等多个方面。本书针对性较强，比较适合从事表观遗传相关的研究人员及学生阅读参考。

本书目录

贡献者

前言

第一章 哺乳动物发育过程中异染色质形成的动力学和机制：闭合路径和开放问题

第二章 DNA甲基化和羟甲基化在哺乳动物发育中的功能

第三章 斑马鱼发育程序中的表观标记

第四章 染色质结构和Hox基因共线性

第五章 哺乳动物中原始生殖细胞的发育及表观遗传修饰

第六章 植物中的表观遗传和发育：绿光到融合创新

第七章 重新编程及多功能干细胞循环

第八章 H3K9/HP1及polycomb：基因调控及胚胎发育中两个关键的表观沉默通路

第九章 哺乳动物中亲本表观遗传的不对称性

索引

（郑银珍）