表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象精選(九篇)

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第1篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞：表觀遺傳學(xué)；偏頭痛；DNA甲基化；

作者簡(jiǎn)介：于生元yusy1963@126.com

世界衛(wèi)生組織(worldhealthorganization，WHO)2012年數(shù)據(jù)表明偏頭痛是第七位的致殘性疾病，其疼痛程度劇烈，反復(fù)發(fā)作，造成患者巨大的痛苦及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)偏頭痛的年患病率為9.3%[1]。其病因復(fù)雜，具有明顯的家族聚集性，涉及遺傳、環(huán)境等多種因素，是遺傳與環(huán)境因素共同作用的多基因多因素疾病。表觀遺傳學(xué)作為現(xiàn)代遺傳學(xué)的一個(gè)前沿領(lǐng)域，為人們提供了認(rèn)識(shí)這個(gè)問題的新思路。幾十年來人們一直認(rèn)為基因決定著生命過程中所需要的各種蛋白質(zhì)，決定著生命體的表型。但經(jīng)典的遺傳學(xué)理論無法解釋具有完全相同基因組的雙胞胎在性格、健康等方面的差異。表觀遺傳學(xué)是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)了可遺傳的變化的一門遺傳學(xué)分支學(xué)科。偏頭痛的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，以往的研究熱點(diǎn)多集中在神經(jīng)遞質(zhì)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的角度探討其機(jī)制，現(xiàn)在學(xué)者們?cè)絹碓街匾暠碛^遺傳學(xué)機(jī)制在偏頭痛研究中的重要作用[2]。已知的表觀遺傳現(xiàn)象包括DNA甲基化、RNA干擾、組織蛋白修飾等。其主要研究?jī)?nèi)容包括大致兩方面內(nèi)容。一類為基因選擇性轉(zhuǎn)錄表達(dá)的調(diào)控，有DNA甲基化、基因印記、組蛋白共價(jià)修飾、染色質(zhì)重塑。另一類為基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控，包含基因組中非編碼的RNA、微小RNA、反義RNA、內(nèi)含子及核糖開關(guān)等。本文對(duì)偏頭痛的表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展做一綜述，展示了目前表觀遺傳學(xué)和偏頭痛存在密切聯(lián)系的證據(jù)，同時(shí)也推測(cè)表觀遺傳學(xué)發(fā)揮作用可能的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制。

1.偏頭痛的遺傳易感性

全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-WideAssociationStudy，GWAS)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)部分偏頭痛相關(guān)基因。并發(fā)現(xiàn)與偏頭痛病理生理有關(guān)的一些單核苷酸多態(tài)性的蛋白的調(diào)節(jié)與表觀遺傳學(xué)相關(guān)。例如異黏蛋白(metadherin，MTDH)和PR結(jié)構(gòu)域蛋白16(PR-domainProtein，PRDM16)。MTDH的去乙酰化可以促進(jìn)核因子κB(NF-κB)靶基因的表達(dá)(YunJMetal.，2011)；PRDM16則參與了去除果蠅嗅覺神經(jīng)元分化過程中Notch靶基因的染色質(zhì)修飾[3]。這些研究提示一些偏頭痛靶基因位點(diǎn)的表觀遺傳學(xué)修飾可能影響偏頭痛的發(fā)生發(fā)展。盡管付出了巨大的努力，GWAS目前為止僅能解釋偏頭痛發(fā)作的一部分遺傳機(jī)制，可能的原因是DNA不是唯一的遺傳信息攜帶者，表觀遺傳學(xué)信息也可以通過細(xì)胞分裂以及跨代進(jìn)行傳遞。如果目前的GWAS能將表觀遺傳學(xué)標(biāo)記和基因位點(diǎn)聯(lián)系起來，這將很快被用于發(fā)現(xiàn)偏頭痛遺傳性的影響因素。

2.雌激素與偏頭痛

流行病學(xué)研究證實(shí)女性偏頭痛的發(fā)病率是男性的2~3倍，而且其發(fā)作與月經(jīng)周期、妊娠和服用避孕藥[4]有關(guān)，因此雌激素水平變化是偏頭痛的誘發(fā)因素因素之一。絕經(jīng)后偏頭痛的發(fā)病率明顯減少也可以從側(cè)面證明這一點(diǎn)(FreemanEWetal.，2008)。動(dòng)物研究進(jìn)一步證明雌激素參與偏頭痛發(fā)病的病理生理機(jī)制。例如，攜帶人家族性偏癱型偏頭痛突變基因的雌性小鼠較雄性小鼠更容易發(fā)生偏頭痛，卵巢切除術(shù)后的雌性偏頭痛小鼠皮層擴(kuò)布性抑制(corticalspreadingdepression，CSD)的發(fā)生明顯減少(Eikermann-HaerterKetal，2009)。除此之外，一些小鼠的研究顯示雌激素治療，卵巢手術(shù)和月經(jīng)周期可以改變偏頭痛三叉神經(jīng)血管途徑的激活[5]。雌激素的效應(yīng)可以通過其受體靶基因的表觀遺傳學(xué)編程實(shí)現(xiàn)。例如，雌激素受體β通過保持葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucosetransporter4，GLUT4)啟動(dòng)子的低水平DNA甲基化來調(diào)節(jié)其表達(dá)，從而使其激活[6]。

3.表觀遺傳學(xué)和慢性偏頭痛

高發(fā)作頻率的偏頭痛發(fā)展為慢性偏頭痛的風(fēng)險(xiǎn)更大(ScherAIetal，2003)，因此偏頭痛發(fā)作本身可能促進(jìn)慢性偏頭痛的發(fā)展。最近的研究顯示，同步神經(jīng)元活動(dòng)例如CSD時(shí)的發(fā)作，導(dǎo)致參與神經(jīng)元可塑性和保護(hù)性的標(biāo)記發(fā)生改變[7]。這提供了表觀遺傳學(xué)機(jī)制參與基礎(chǔ)神經(jīng)突觸活動(dòng)調(diào)節(jié)的證據(jù)。因此有理由相信偏頭痛患者中神經(jīng)元活動(dòng)的增加改變了大腦的表觀遺傳學(xué)基因組，因此促進(jìn)了偏頭痛的發(fā)作頻率，形成了惡性循環(huán)，使偏頭痛發(fā)作的潛在興奮途徑變得更為敏感。

4.降鈣素基因相關(guān)肽(calcitoningenerelatedpeptide，CGRP)的表觀遺傳學(xué)調(diào)控

降鈣素基因相關(guān)肽是與三叉神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的最主要的神經(jīng)肽之一，由Calca基因編碼，具有很強(qiáng)的擴(kuò)血管作用?；A(chǔ)研究還表明CSD模型大鼠血漿CGRP明顯增加[8]。臨床研究還發(fā)現(xiàn)，偏頭痛患者頭痛發(fā)作期及緩解期血漿CGRP水平均升高，且發(fā)作時(shí)血漿CGRP水平與頭痛強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)，CGRP受體拮抗劑可顯著減輕偏頭痛的發(fā)作，均支持CGRP參與偏頭痛發(fā)作的病理生理機(jī)制。CGRP的分泌有很強(qiáng)的組織特異性和細(xì)胞特異性，正常情況下只在神經(jīng)元細(xì)胞中表達(dá)，而不在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。Ki-YoubPark等[9]認(rèn)為這是由于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的Calca基因高度甲基化引起的基因表達(dá)沉默，采用DNA甲基化抑制劑處理神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以誘導(dǎo)其CALCA基因表達(dá)。而Sieneke[10]等的研究發(fā)現(xiàn)Calca在正常雌性大鼠的血淋巴細(xì)胞、主動(dòng)脈弓、硬腦膜、三叉神經(jīng)節(jié)中均處于低甲基化水平，這種差異可能是由于實(shí)驗(yàn)條件和甲基化檢測(cè)方法的不同所致，仍需進(jìn)一步的研究證實(shí)。

5.偏頭痛共病的表觀遺傳學(xué)研究

偏頭痛可與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病共存，并在發(fā)病機(jī)制上有一定的相關(guān)性。偏頭痛與抑郁存在著密切聯(lián)系，除此之外，偏頭痛可以增加心腦血管疾病，如卒中和心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)。抑郁和偏頭痛之間存在著雙向聯(lián)系，它們具有相同的調(diào)節(jié)因素，如雌激素、長(zhǎng)期應(yīng)激，后者已經(jīng)明確是抑郁的危險(xiǎn)因素(HolsboerFetal，2000)。雖然兩種疾病的易感基因仍未找到，家系研究證實(shí)遺傳因素對(duì)偏頭痛共病抑郁癥有重要影響，但具體分子生物學(xué)機(jī)制仍不清楚。表觀遺傳學(xué)在偏頭痛共病中的角色已經(jīng)被廣泛關(guān)注[11]。主要證實(shí)表觀遺傳學(xué)機(jī)制影響抑郁發(fā)病的證據(jù)來源于抑郁障礙動(dòng)物模型的研究：應(yīng)激相關(guān)基因Bdnf的表觀遺傳學(xué)改變被抗抑郁治療逆轉(zhuǎn)[12]。除此之外，最近的研究報(bào)道了在抑郁癥患者的外周血白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的差異表達(dá)，這提示異常的表觀遺傳學(xué)基因調(diào)節(jié)可能與抑郁癥的病理機(jī)制有關(guān)[13]。偏頭痛與癲癇是神經(jīng)系統(tǒng)常見的慢性發(fā)作性疾病。兩者的共同點(diǎn)是反復(fù)發(fā)作的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，但發(fā)作間期基本正常。有研究在顳葉癲癇病人的大腦發(fā)現(xiàn)了Reelin啟動(dòng)子DNA甲基化的增加[14]。Reelin是參與大腦可塑性調(diào)節(jié)的基因，它的低表達(dá)與癲癇發(fā)病相關(guān)[15]。因此表觀遺傳學(xué)機(jī)制可能參與了偏頭痛及其共病的發(fā)病機(jī)制。

6.表觀遺傳學(xué)治療

第2篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

2表觀遺傳學(xué)概述每個(gè)細(xì)胞都具有全套基因，這全能性的基因如何表達(dá)出如此多樣性的細(xì)胞、組織 這一復(fù)雜有序表達(dá)調(diào)控過程被稱為表觀遺傳學(xué)[4]?；虻腄NA序列只是一個(gè)模板 ，高等生 物的每個(gè)細(xì)胞必須通過表觀遺傳信息的調(diào)控，有序地指令其遺傳信息的開啟或關(guān)閉。使全能 性基因表達(dá)出多樣性細(xì)胞、組織。它不僅對(duì)基因的表達(dá)、調(diào)控、遺傳有重要作用，而且在腫 瘤、免疫包括高血壓等許多慢性疾病的發(fā)生和防治中，也具有十分重要是意義。表觀遺傳變 量則是聯(lián)系基因組、環(huán)境和疾病的重要環(huán)節(jié)。表觀遺傳學(xué)的分子機(jī)制包括DNA甲基化、組蛋 白修飾、染色質(zhì)重塑和RNA干擾等，其中最重要的是DNA甲基化和通過組蛋白修飾的染色質(zhì)重 塑。這些調(diào)控機(jī)制有二個(gè)特征：一是它們可以受后天環(huán)境影響，具有可獲得性；二是它們可 遺傳性。在“全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）”發(fā)現(xiàn)了一些血壓 、高血壓的遺傳易感位點(diǎn)，但這些位點(diǎn)對(duì)人群血壓水平影響很?。ā?mmHg）[2]，這 一現(xiàn)象在其它復(fù)雜性狀疾病GWAS研究中普遍存在，稱為：遺傳性缺失（missing heritabilit y）[5]。而重視表觀遺傳學(xué)的研究也是對(duì)類似高血壓這樣的復(fù)雜性狀疾病，呈現(xiàn)環(huán) 境和基因相關(guān)所致“遺傳性缺失”的揭示。

3表觀遺傳調(diào)控與線粒體代謝[6] 表觀遺傳學(xué)可提供環(huán)境與核DNA（nDNA）二者之間的相互關(guān)系。環(huán)境的關(guān)鍵要素是 對(duì)機(jī)體的能源給予可利用的熱量（calories）。通過細(xì)胞生物產(chǎn)能系統(tǒng)，經(jīng)由糖酵介和線粒體 氧化磷酸化（OXPHOS）產(chǎn)生能量。有成千生物能源基因（Bioenergetic genes），彌散越過染色 質(zhì)和線粒體DNA（mDNA），并需有mDNA順式（cis）和反式（trans）二者的調(diào)節(jié)。生物產(chǎn)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)化 環(huán)境中的熱能為ATP，乙酰輔酶A，S_腺苷甲硫氨酸（SAM）以及還原性NAD+。當(dāng)能源充沛時(shí)， AT P和乙酰輔酶A磷酸化和乙?；旧|(zhì)，開放nDNA轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。當(dāng)能源受限時(shí)，染色質(zhì)的磷酸 化和乙?；瘑适?，抑制基因表達(dá)。經(jīng)由SAM使DNA甲基化，也可由線粒體功能所修飾。磷酸化 和乙?；彩钦{(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳遞的關(guān)鍵。所以，生物能源學(xué)提供環(huán)境與表觀遺傳二者相互作 用，最終組成表觀遺傳調(diào)控疾患的臨床表型（phenotype）。類似表觀遺傳疾病的有Angelma n，Rett，F(xiàn)ragile X綜合癥，和癌癥等，常伴有線粒體功能失調(diào)?！吧锬茉磳W(xué)-表觀遺傳學(xué) ” 的假設(shè)，也可更廣泛適用于如高血壓、糖尿病等一般常見的由環(huán)境-基因相互作用的疾病， 用來探索其病因、病理生理和指導(dǎo)其治療。

4表觀遺傳與高血壓的發(fā)生

41DNA甲基化與原發(fā)性高血壓：高血壓的發(fā)生和發(fā)展與DNA甲基化密切相關(guān)。11β_類固 醇脫氫酶_2（11β_hydroxysteroid dehydrogenase_2 11β_HSD_2） 、內(nèi)皮素轉(zhuǎn)換酶1（endothelin converting enzyme_1，ECE_1）和AT1b等基因發(fā)生甲基化和去 甲基化，會(huì)影響代謝酶和受體的表達(dá)；從而通過腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活，以及腎 性水鈉潴留等途徑引起高血壓的發(fā)生[7]。

411血管緊張素Ⅱ受體1型b（AT1b）：基因可通過甲基化調(diào)控，參與高血壓的發(fā)生和 發(fā)展。AT1b受體主要分布于腎上腺、垂體腎臟等部位，有實(shí)驗(yàn)在妊娠期的小鼠，喂以低蛋白 飲食，其子代腎上腺AT1b受體基因啟動(dòng)子發(fā)生顯著去甲基化，AT1b受體基因表達(dá)上調(diào)；引起 子代對(duì)血管緊張素的反應(yīng)性升高，收縮壓、舒張壓均高于正常。表明AT1b受體的低甲基化（ 或去甲基化）可能是高血壓的潛在病因之一[8]。

41211β_HSD_2：11β_HSD_2活性減低，通過皮質(zhì)醇作用，導(dǎo)致鹽皮質(zhì)激素受體（mine ralcorticoireceptor MR）過表達(dá)，并且有腎臟鈉離子的潴留，低鉀血癥和鹽敏感性 高血壓。這種情況發(fā)生在糖皮質(zhì)激素治療，導(dǎo)致11β_HSD_2基因啟動(dòng)子高甲基化，活性降 低，同時(shí)伴有尿中THF（四氫皮質(zhì)醇）/THE（四氫可的松）比率增高[9]。

413甲基化CpG結(jié)合蛋白增強(qiáng)自主神經(jīng)反應(yīng)性：甲基化CpG結(jié)合蛋白_2（MECP_2） 是MECP基因的產(chǎn)物。有報(bào)道[10]通過MECP_2致去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體基因沉默。去甲 腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體是一種膜蛋白，通過此轉(zhuǎn)運(yùn)體可將兒茶酚胺神經(jīng)介質(zhì)如去甲腎上腺素和多巴 胺轉(zhuǎn)運(yùn)回突觸前（presynaptic）神經(jīng)元而釋放。在腦力應(yīng)激下，苯乙醇胺N_甲基轉(zhuǎn)移酶（PNM T）（將去甲腎上腺素轉(zhuǎn)換為腎上腺素，源于腎上腺髓質(zhì)嗜酪細(xì)胞）釋放，如同DNA甲基化酶 ，具有MECP_2基因沉默作用；因而可以減少神經(jīng)元再攝取去甲腎上腺素，而產(chǎn)生突觸與周 圍兒茶酚胺水平增加，自主神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)增高，引起血壓升高和驚恐狀態(tài)。

414高同型半胱氨酸所致基因組DNA低甲基化與原發(fā)性高血壓：Kim等[11]對(duì) 同型半胱氨酸（Homocystine Hcy）和血壓水平調(diào)查，二者呈獨(dú)立正相關(guān)。具有高Hcy的高 血壓稱H型高血壓。對(duì)高Hcy引發(fā)的高血壓有多種解釋，而Hcy在機(jī)體內(nèi)的功能是比較復(fù)雜的 ，機(jī)體內(nèi)Hcy含量主要受遺傳和環(huán)境營(yíng)養(yǎng)二種因素調(diào)控。環(huán)境營(yíng)養(yǎng)因素主要指代謝輔助因 子：如葉酸，維生素B6、維生素B12等，如果葉酸、維生素B12不足，就會(huì)造成獲得性Hcy代 謝障 礙。維生素B12是5_甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶，而5_甲基四氫葉酸是體內(nèi)甲基的間接供 體，二者的缺乏使甲基不能轉(zhuǎn)移，阻礙甲硫氨酸的再生成，同時(shí)造成Hcy的蓄積。Hcy水平升 高時(shí)，肝臟中S_腺苷同型半胱氨酸（SAH）水平升高；而甲基供體S_腺苷甲硫氨酸（SAM）下降， 導(dǎo)致DNA低甲基化[12]。由高Hcy和高SAH水平所致的基因組低甲基化，容易誘發(fā)AT1 b，ECE_1等基因去甲基化，使這些受體和代謝酶基因表達(dá)上調(diào)，并通過RAS激活和腎性水鈉 潴留等途徑引起高血壓的發(fā)生。由此可見不同細(xì)胞類型有特殊甲基化模式，反映它們的多樣性和特殊性。甲基化模式遺傳（M ethylation Pattern Inheritance）可以經(jīng)過一代至另一代，相應(yīng)于環(huán)境對(duì)細(xì)胞的發(fā)展和功 能的改變。

42組蛋白乙酰化與高血壓：染色質(zhì)的基本單位為核小體，后者是由四種組蛋白（H2A，H 2B，H3，H4）各二個(gè)分子構(gòu)成的八聚體核心，N端尾部為單一的H1。組蛋白乙?；c基 因活化和DNA復(fù)制相關(guān)，組蛋白的去乙?；突蚴Щ钕嚓P(guān)。有報(bào)道[13]在用C172 NSC系列細(xì)胞給予生理劑量褪黑激素（Melatonin MLT）24h 后，顯示組蛋白H3乙?；黾?，軸突樣伸展，和標(biāo)志神經(jīng)干細(xì)胞nestin mRNA表達(dá)增加；M LT也對(duì)不同的其它組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶亞型表達(dá)增加。MLT對(duì)富含MLT受體最后區(qū)（area postrm a AP）神經(jīng)元的調(diào)控，提供輸出至嘴側(cè)延髓腹外側(cè)區(qū)（Rostral Ventrolateral Medulla RVML ）血管運(yùn)動(dòng)中樞興奮增加。RVML是腦干交感性輸出至血管的主要調(diào)節(jié)者。因而當(dāng)RVML功能失 調(diào)時(shí)，也是人類原發(fā)性高血壓發(fā)生的一種重要機(jī)制[14]。

43SiRNA對(duì)NADPH氧化酶、氧化應(yīng)激和RAS（腎素-血管緊張素）的升壓抑制作用：20世紀(jì) 90年現(xiàn)了小干擾RNA（SiRNA），RNA已成為重要的遺傳學(xué)信息的決定者和調(diào)控基因的表達(dá) 。RNA干擾（RNAi）是由雙鏈RNA（dSRNA）使靶基因的mRNA降介或阻止其翻譯，最終導(dǎo)致特異性 靶基因表達(dá)阻斷。SiRNA通常來源于mRNA、轉(zhuǎn)座子、病毒或異染色質(zhì)DNA。經(jīng)過Dicer酶切割 形成長(zhǎng)20～25bp的小片段，并與靶基因mRNA互補(bǔ)鏈結(jié)合，產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄后基因沉默（PTGS）。對(duì)于 SiRNA已成為近年來在腫瘤及一些復(fù)雜性狀的慢性疾患研究的熱點(diǎn)[15]。有報(bào)道 [16]用SiRNA靶向p22phox（sip22phox），使其RNA沉默，抑制NADPH氧化酶_AngⅡ 誘導(dǎo)的 平滑肌細(xì)胞收縮反應(yīng)。RNA沉默，減輕NADPH氧化酶活性和產(chǎn)生氧化應(yīng)激；并在清醒小鼠給予 AngⅡ的第二周顯示減輕其進(jìn)行性的升壓反應(yīng)。

5展望近年來表觀遺傳調(diào)控高血壓、血管重構(gòu)，以及有關(guān)高血壓的并發(fā)癥等，有較多的報(bào)道[ 17，18]。成為推動(dòng)闡明高血壓這樣一種遺傳和環(huán)境因素相互作用所導(dǎo)致的復(fù)雜性狀的疾 病，拓展了新的領(lǐng)域，并引起極大的關(guān)注。然而，表觀遺傳領(lǐng)域的最大難題是清理出致病徑 路[19]。例如，表觀遺傳的DNA修飾能引起疾病，而有些致病因素又能誘發(fā)DNA修 飾，或染色體的重構(gòu)。已知有些表觀遺傳修飾是后天獲得的，有些是遺傳的；但它不同于單 基因遺傳所致的特殊類型的高血壓，可以經(jīng)過傳代后發(fā)生血壓升高，也可以逆轉(zhuǎn)。要系統(tǒng)地清理表觀遺傳調(diào)控高血壓的徑路及其發(fā)病機(jī)制，還需做大量工件。目前表觀遺傳學(xué) 對(duì)腫瘤的研究最為活躍，有些已轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，取得了可喜的成果。表觀遺傳被假設(shè)為環(huán) 境與基因表達(dá)二者之間的調(diào)節(jié)者；而環(huán)境對(duì)機(jī)體最重要的因素是熱量的利用以及其調(diào)控機(jī)制 ；其次是隨齡的氧化損傷。這二者與線粒體的代謝密切相關(guān)。因此，在清理表觀遺傳致病徑 路，將表觀遺傳調(diào)控與線粒體代謝二者結(jié)合探討，可能更有利于闡明如高血壓這類復(fù)雜性狀 的疾病。表觀遺傳學(xué)在高血壓發(fā)生中的作用，及其在某種程度上的可逆性，這就為高血壓的防治提供 了新的靶點(diǎn)，為個(gè)體化藥物治療提供依據(jù)。更重要的是能確立高血壓是多基因和環(huán)境因素參 與的一種復(fù)雜性狀的病癥的概念，將高血壓的防治前移[20]，倡導(dǎo)更合理、健康、 優(yōu)化的營(yíng)養(yǎng)和生存環(huán)境。

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第3篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

不受歡迎的禮物之一：心臟病

由馬薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授奧利弗?蘭杜主導(dǎo)完成的這項(xiàng)研究，是表觀遺傳學(xué)的又一新成果。表觀遺傳學(xué)又稱為實(shí)驗(yàn)遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)或基因外調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是遺傳學(xué)中的一個(gè)嶄新分支。表觀遺傳學(xué)是在不改變基因序列的前提下，基因功能可逆的、可遺傳的變化是如何表達(dá)的。這些變化包括DNA的甲基化修飾、組蛋白的各種修飾等。

該研究以兩組雄鼠為對(duì)象，其中一組剛斷奶就開始喂低蛋白食物，直至這些老鼠性發(fā)育成熟；另一組正常喂養(yǎng)的小鼠作為對(duì)照組。之后對(duì)這些雄鼠的下一代進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：在肝臟內(nèi)與脂質(zhì)和膽固醇的生物合成有關(guān)的基因表達(dá)增強(qiáng)，與膽固醇脂（抑制膽固醇在肝臟內(nèi)的生物合成）有關(guān)的基因表達(dá)減弱。盡管小鼠的基因組序列并未發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變，但其新陳代謝功能已受到嚴(yán)重影響，罹患心臟病的幾率大增。

這里發(fā)揮關(guān)鍵作用的是DNA甲基化。DNA甲基化指的是在DNA堿基上加入甲基基團(tuán)的化學(xué)修飾現(xiàn)象，這種變化雖然不如基因突變那樣“深入骨髓”，卻能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。

研究人員在下一代小鼠DNA胞嘧啶（DNA的4種堿基之一）上觀察到了甲基化程度的適度改變（約20%）。這些相對(duì)顯著的DNA甲基化程度的改變是不良飲食長(zhǎng)期作用的直接結(jié)果。因此，父母遺傳給我們的不僅是基因，父母“告訴”我們事情的方式還有許多。

不受歡迎的禮物之二：糖尿病

澳大利亞新南威爾士大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授瑪格麗特?莫里斯等人的研究表明，雄性小鼠長(zhǎng)期食用高脂肪食物，會(huì)使其雌性后代出現(xiàn)血糖代謝障礙，增加患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，但這種效應(yīng)對(duì)雄性后代并不明顯。

研究人員讓一組雄鼠攝入高脂肪的食物，而對(duì)照組的雄鼠則用正常的食物喂養(yǎng)。結(jié)果用高脂食物喂養(yǎng)的老鼠出現(xiàn)超重現(xiàn)象并表現(xiàn)出2型糖尿病的兩個(gè)主要癥狀：血糖代謝障礙以及胰島素抵抗的問題。令人吃驚的是，研究人員繼續(xù)對(duì)肥胖老鼠的雌性后代進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們也出現(xiàn)了胰島素和血糖調(diào)節(jié)障礙的問題。此外，健康的雄鼠其雌性后代也是健康的。

人體的血糖濃度由胰臟的胰島β細(xì)胞團(tuán)分泌的胰島素控制。這些細(xì)胞成團(tuán)形成一個(gè)個(gè)的“島”。研究人員注意到，和對(duì)照組的雌鼠相比，父親肥胖的雌鼠發(fā)生了胰島萎縮。肥胖雄鼠的雌性后代身上有600個(gè)以上的胰島出現(xiàn)了基因表達(dá)的改變，但由于基因序列本身并無變化，研究人員認(rèn)為，DNA甲基化再次充當(dāng)了重要角色。

研究人員發(fā)現(xiàn)最大的基因表達(dá)改變發(fā)生在一個(gè)名為Il13ra2的基因上，這種基因可以調(diào)節(jié)不同的胰腺癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)和入侵，其基因的表達(dá)可以通過DNA甲基化改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組后代Il13ra2基因的甲基化水平是8.9±2.2%，約為控制組的25%（33.6±4.0%）。這種基因甲基化可能是實(shí)驗(yàn)組小鼠后代出現(xiàn)血糖代謝障礙的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

基因并非一切

如果在人身上也有同樣的現(xiàn)象，就為心血管疾病多發(fā)與日漸增加的肥胖人口找到了一個(gè)新的解釋。這些研究也讓妻子更理直氣壯地告訴丈夫：“為了你自己，也為了孩子，請(qǐng)控制飲食?！?/p>

這兩項(xiàng)成果給人類對(duì)基因的認(rèn)識(shí)帶來了同樣深刻的改變。以往的報(bào)道中，基因似乎無所不能：基因是萬病之源，人的生理特征如長(zhǎng)相是由基因決定的，一個(gè)人的個(gè)性、將來也與基因扯上了關(guān)系。但這些報(bào)道有相當(dāng)?shù)目浯蟪煞?。中科院院士楊玉良一個(gè)題為“從肥皂泡到生命過程――關(guān)于基因后生物學(xué)的點(diǎn)滴思考”的演講中曾指出，在基因之外還有很多因素，包括物理的、化學(xué)的因素等，影響著生物學(xué)功能的表達(dá)。

第4篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)教學(xué);科研理念;前沿知識(shí)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）46-0165-02

遺傳學(xué)是生命科學(xué)中最核心的學(xué)科，也是發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。例如差不多每期頂級(jí)期刊《細(xì)胞》（Cell）、《自然》（Nature）和《科學(xué)》（Science）（國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱CNS）都會(huì)發(fā)表遺傳學(xué)方面重要突破的文章。但是遺傳學(xué)教材的內(nèi)容則相對(duì)滯后，原因是教材的編寫和出版周期較長(zhǎng)，加之教材內(nèi)容主要是結(jié)果比較確定的內(nèi)容，因此往往要比實(shí)際進(jìn)展滯后5～10年或者更長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)遺傳學(xué)這樣發(fā)展極快的學(xué)科來說，如果課程內(nèi)容多年不更新，每年講同樣的內(nèi)容，恐怕是不恰當(dāng)?shù)?。另外，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中注重知識(shí)傳授，忽視知識(shí)獲得方法的情況也顯著存在。

為了改善這種狀況，遺傳學(xué)教學(xué)要注重結(jié)合教師的科研理念和前沿知識(shí)的介紹，而且這兩方面差不多是統(tǒng)一的。有研究表明，教師的科研成果和教師的教學(xué)效果呈現(xiàn)較為顯著的正相關(guān)，表明大學(xué)教師的科研和教學(xué)存在相互促進(jìn)的關(guān)系。注重科研的教師，更會(huì)將學(xué)科最前沿的信息帶到課堂，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。這要比只會(huì)照本宣科的教師更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。老一代著名科學(xué)家錢偉長(zhǎng)先生早就指出：“教師的提高，不是靠聽課進(jìn)修，而是主要靠做科研工作，邊研究邊學(xué)習(xí)，這是積極有效的方法?！薄敖處煹慕蹋饕皇前阎R(shí)教給學(xué)生，而是要把獲取和處理知識(shí)的能力教給學(xué)生?！薄爸v課不應(yīng)只講具體的知識(shí)。具體的知識(shí)學(xué)生是很容易懂的，教師應(yīng)講重大的概念，講過去和當(dāng)前發(fā)展的情況，發(fā)展的趨勢(shì)和走向，講你自己的觀點(diǎn)，用你頭腦里的一把火去點(diǎn)燃千百學(xué)生頭腦里的一把火?！?/p>

不注重知識(shí)獲得過程，只注重結(jié)論的傳授，會(huì)阻礙學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解;而不注重前沿知識(shí)的教學(xué)，則容易造成科學(xué)教育的“片斷化”。前沿知識(shí)的教育，可以讓學(xué)生了解學(xué)科的迅速發(fā)展，結(jié)果日新月異，體驗(yàn)前沿激動(dòng)人心的進(jìn)展，能激發(fā)他們的認(rèn)知興趣，引發(fā)探究欲望。此外，注重課堂教學(xué)中滲透科研理念和前沿知識(shí)，可以防止學(xué)生對(duì)教材和書本的盲信盲從和過度依賴，有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)本質(zhì)深刻了解，養(yǎng)成科學(xué)精神。其實(shí)不止科學(xué)類課程是如此，文科教學(xué)也應(yīng)如此。在這方面一些文科方面的大師給我們做出了很好的榜樣。據(jù)歷史學(xué)大師陳寅恪學(xué)生和女兒的回憶：“寅師授課，創(chuàng)見（Discovery）極多，全非復(fù)本（Reproduction）。”“即使每年開同以前一樣的課程，每屆講授內(nèi)容都必須有更新，加入新的研究成果、新的發(fā)現(xiàn)，絕不能一成不變?！?/p>

教師在在課堂教學(xué)中結(jié)合自己的研究，適當(dāng)介紹研究對(duì)象的進(jìn)展情況，所用遺傳學(xué)方法的利用情況，將親身經(jīng)歷和體會(huì)告訴學(xué)生，是很能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握的。例如，結(jié)合我的科研工作，在遺傳學(xué)教學(xué)中適當(dāng)章節(jié)介紹互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)、分子標(biāo)記在基因克隆中的重要作用，以及上位性在進(jìn)行遺傳學(xué)分析和分子機(jī)理揭示方面的作用，都加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，提高了教學(xué)效果。另外，本身是搞科研的教師，通常不會(huì)干巴巴介紹書本上的結(jié)論，有意注重經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的介紹。如Avery-MacLeod-McCarty的R型細(xì)胞向S型細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)和Hershey-Chase的噬菌體侵染大腸桿菌（Escherichia coli）試驗(yàn)證明生物的遺傳物質(zhì)是DNA。Watson和Crick的DNA三維結(jié)構(gòu)模型，是在DNA堿基的Chargaff規(guī)律和DNA的X射線衍射照片的基礎(chǔ)上提出的。證明DNA和染色體的半保留復(fù)制，需要介紹Meselson-Stahl對(duì)大腸桿菌DNA的超速離心實(shí)驗(yàn)及利用BudR對(duì)復(fù)制染色體的標(biāo)記實(shí)驗(yàn)。三聯(lián)體密碼子的存在和解碼，需要介紹Crick利用噬菌體T4的rII突變體的遺傳分析，Nirenberg和Mathaei利用無細(xì)胞的體外翻譯方法破譯遺傳密碼。

在農(nóng)科遺傳學(xué)教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)很多前沿知識(shí)需要補(bǔ)充。目前隨著包括人類、果蠅、擬南芥、水稻等在內(nèi)的模式生物基因組測(cè)序工作的完成，遺傳學(xué)進(jìn)入了后基因組時(shí)代，即功能基因組學(xué)時(shí)代。在基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等水平上的系統(tǒng)研究手段需要讓學(xué)生有所了解。此外，一些觀念需要更正。如在真核生物基因組中存在著大量的非編碼的DNA，原來以為它們沒有什么功能，稱之為“垃圾DNA”，現(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此，這些“垃圾DNA”可以通過編碼微RNA（microRNA，miRNA）而發(fā)揮功能。

在基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域，是研究相當(dāng)活躍的遺傳學(xué)領(lǐng)域之一。表觀遺傳學(xué)（epigenetics）機(jī)制和微RNA的作用，都需要在適當(dāng)章節(jié)加以簡(jiǎn)介。不少遺傳學(xué)課本這方面的內(nèi)容極少，甚至有的課本提都不提。表觀遺傳是基因結(jié)構(gòu)未改變但基因表達(dá)發(fā)生變化或染色質(zhì)調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄水平改變的遺傳變化，主要內(nèi)容包括DNA甲基化作用（DNA methylation）、組蛋白修飾作用（histon modification）、染色質(zhì)重塑（chromatin remodeling）、遺傳印記（genetic imprinting）、X染色體失活（X chromosome inactivation）及非編碼RNA（non-coding RNA s）等，這些內(nèi)容對(duì)理解生物基因表達(dá)調(diào)控奧秘，運(yùn)用表觀遺傳學(xué)技術(shù)來改變或調(diào)整基因表達(dá)方面都具有重要意義。微RNA是一類在基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞分化等過程中發(fā)揮重要的作用的RNA分子，大小約21-25個(gè)核苷酸，一般來源于染色體的非編碼區(qū)域。微RNA通過RNA干擾作用機(jī)制發(fā)揮生物學(xué)功能，是21世紀(jì)生命科學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)。這些重要突破將來獲得諾貝爾獎(jiǎng)的可能性是很大的，呼聲也是很高的。

即使在經(jīng)典遺傳學(xué)領(lǐng)域，目前在揭示遺傳規(guī)律和遺傳現(xiàn)象發(fā)生機(jī)制方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。例如在講授孟德爾分離規(guī)律時(shí)，F(xiàn)1代表現(xiàn)顯性性狀，而不表現(xiàn)隱性性狀。我們可以提一下日本奈良尖端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)高山誠(chéng)司（Seiji Takayama）課題組2006年發(fā)表在《自然-遺傳學(xué)》和2010年發(fā)表在《自然》上的兩篇文章。他們的研究表明，顯性基因表達(dá)，而隱性基因表達(dá)被抑制的原因是，由于位于顯性基因附近的某種基因指導(dǎo)合成了一種順式作用的小分子非編碼RNA（24-nucleotide sRNA），導(dǎo)致隱性基因甲基化，從而隱性基因作用被遏制。

由于遺傳學(xué)教師的實(shí)際科研工作可能只集中在相關(guān)生物遺傳的某一個(gè)很窄的方面，如果要在課堂教學(xué)中滲透前沿學(xué)科知識(shí)，就需要經(jīng)常性閱讀遺傳學(xué)方面的國(guó)外版本更新較快的專著、教材如Krebs JE、Goldstein ES、Kilpatrick ST編寫的《基因》（Levin’s GENE XI），期刊如英國(guó)《自然》（Nature）、美國(guó)的《科學(xué)》（Science）和《細(xì)胞》（Cell）網(wǎng)頁中全文（或摘要）、科技新聞及評(píng)論。此外，遺傳學(xué)教師在有條件的情況下，宜泛覽《自然-遺傳學(xué)》（Nature genetics）、《自然綜述遺傳學(xué)》（Nature reviews genetics）、《遺傳學(xué)年評(píng)》（Annual Review of Genetics）、《遺傳學(xué)趨勢(shì)》（Trends in Genetics）、《美國(guó)人類遺傳學(xué)雜志》（American Journal of Human Genetics）、《基因組研究》（Genome Research）、《遺傳與發(fā)育新見》（Current Opinion in Genetics & Development）等國(guó)際著名的遺傳學(xué)期刊，并將最新的遺傳學(xué)領(lǐng)域最新和最重要的發(fā)現(xiàn)、進(jìn)展和動(dòng)態(tài)介紹給學(xué)生，這對(duì)開闊學(xué)生專業(yè)視野、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大有裨益。

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第5篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞　醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)　趣味教學(xué)法　調(diào)查

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容覆蓋面廣、跨度大、發(fā)展快、與其它學(xué)科的交叉滲透廣泛，對(duì)教師的專業(yè)修為要求較高。在一般的醫(yī)學(xué)院校，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程多在大學(xué)二、三年級(jí)開設(shè)，課程的部分基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)生已在低年級(jí)或高中階段學(xué)習(xí)過，要求教師課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容取舍得當(dāng)。另外，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程內(nèi)容多而雜，在教學(xué)過程中容易出現(xiàn)主線不清晰、體系不嚴(yán)密、層次不分明、學(xué)生理不清、重點(diǎn)記不牢等問題，特別是很多內(nèi)容枯燥乏味，如果教師講授馬虎、呆板、教條、沒有生氣，那么學(xué)生學(xué)習(xí)困難、味同嚼蠟，甚至個(gè)別學(xué)生有惰學(xué)、厭學(xué)、懼學(xué)、逃學(xué)等問題。因此教師在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合課堂實(shí)際，利用趣味教學(xué)法，讓學(xué)生在愉快、歡樂中學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。本文根據(jù)筆者在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中的體會(huì)，結(jié)合近年在大一和大三課程教學(xué)中的問卷調(diào)查，對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)趣味教學(xué)法作粗淺探討，以利醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。

1 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程內(nèi)容趣味性課前、課后調(diào)查

在授課前和授課后，按教材章節(jié)順序，對(duì)教材內(nèi)容的緒論、遺傳的分子基礎(chǔ)、遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、人類基因組學(xué)與醫(yī)學(xué)、單基因遺傳病、多基因遺傳病、線粒體遺傳病、染色體病、分子病與先天性代謝缺陷病、群體遺傳學(xué)、腫瘤遺傳學(xué)、免疫遺傳學(xué)、藥物遺傳學(xué)、發(fā)育遺傳學(xué)、行為遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)、輻射遺傳學(xué)、遺傳病的診斷、遺傳病的治療、遺傳病的預(yù)防、優(yōu)生與優(yōu)育內(nèi)容進(jìn)行趣味性調(diào)查，結(jié)果如圖1所示。

調(diào)查表明，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程內(nèi)容在授課前認(rèn)為有趣的占59.26%，而授課后認(rèn)為有趣的學(xué)生比例達(dá)84.78%，說明通過講授確實(shí)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程的興趣。其中提高學(xué)生興趣最明顯的是緒論部分，課前為45%，課后達(dá)93%，提高了一倍多，因?yàn)榫w論部分教師的課件、教案、講稿、教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面準(zhǔn)備充分，它關(guān)系到學(xué)生對(duì)今后所有醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程的聽課積極性，因此應(yīng)該達(dá)到這種效果。同時(shí)也表明，無論什么課程內(nèi)容，只要老師精心準(zhǔn)備，都會(huì)使枯燥的內(nèi)容生動(dòng)有趣。從課程結(jié)構(gòu)的課后趣味性分析，遺傳學(xué)知識(shí)運(yùn)用方面學(xué)生認(rèn)為趣味性最高，達(dá)90.4%，人類遺傳病和遺傳臨床理論次之，分別為83.2%和84.2%，而遺傳基礎(chǔ)理論趣味性最差，為80.5%。

2 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程教學(xué)方法趣味性調(diào)查

針對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程內(nèi)容，采用不同教學(xué)方法調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)趣味性，結(jié)果如圖2所示，班級(jí)小組討論后學(xué)生講解趣味性最高，占33.3%，班級(jí)小組討論后教師講解趣味性占23.8%，主講教師授課講解趣味性占24%，播放其他教師講解錄像趣味性占10.6%，學(xué)生自學(xué)趣味性占8.3%。結(jié)果表明，采用互動(dòng)式教學(xué)方法最受學(xué)生歡迎，占57.1%，而播放其他教學(xué)名師的講解錄像學(xué)生認(rèn)為趣味性不高，只比學(xué)生自學(xué)高2.3%，顯示教學(xué)名師講解錄像只能作為教學(xué)資料使用，無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程講授方法趣味性調(diào)查

趣味講授活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的熱情，讓課堂產(chǎn)生愉悅感，使學(xué)生輕松、愉快、爽心地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程學(xué)習(xí)效果。在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課堂講授中，綜合各種趣味性教學(xué)技能，采用故事引導(dǎo)、比喻擬人、動(dòng)畫模擬、套用小品、古語今用、寓言俗語、打油詩、熱點(diǎn)流行語、漫畫卡通畫、視頻插入、連環(huán)提問、故意歪曲、故意夸大、標(biāo)新立異、滑稽比喻、一語雙關(guān)、答非所問、詼諧夸張等講授方法，發(fā)揮學(xué)生“無意識(shí)”心理活動(dòng)，集中學(xué)生注意力、增強(qiáng)學(xué)生記憶力，幫助理解、啟迪思維、豐富想象，學(xué)生可以毫不費(fèi)力、輕松愉快地學(xué)懂知識(shí)。

從課程講授方法的趣味性調(diào)查（如圖3）看，學(xué)生認(rèn)為漫畫卡通畫、打油詩、熱點(diǎn)流行語、故事、一語雙關(guān)等趣味性較高，而連環(huán)提問、古語今用、故意夸大等趣味性不高。當(dāng)然，趣味教學(xué)在教學(xué)中的表現(xiàn)形式多種多樣：一是語言趣味，語言趣味的最佳表現(xiàn)是幽默，幽默是教師的課堂口頭語言，在導(dǎo)語、插語、結(jié)語中有意采用妙語警句、雙關(guān)語、故錯(cuò)等修辭手段來制造趣味，可收到愉悅諧趣的藝術(shù)效果；二是動(dòng)作趣味，教師在教學(xué)中利用趣味化的眼神表情、體態(tài)、手勢(shì)等動(dòng)作形象，以引起學(xué)生的注意或沉思；三是輔助趣味，如輔助教師教學(xué)的直觀教具模型、標(biāo)本、掛圖、表格等，具有引人發(fā)笑的特點(diǎn)。趣味是一種很難界定的心理現(xiàn)象，不同教師使用方法不盡一致，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課堂教學(xué)中需靈活使用。

4 趣味教學(xué)法對(duì)提高學(xué)生能力調(diào)查

趣味教學(xué)以其獨(dú)特藝術(shù)魅力在學(xué)生的愉悅中提高教學(xué)藝術(shù)效果和水平，體現(xiàn)機(jī)智性、娛樂性、教育性，推動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)、信息的追蹤和吸收。趣味用詼諧語言、形象化的手法，暗示自己的思想，啟發(fā)人們思考，產(chǎn)生意味深長(zhǎng)的美感。趣味集中學(xué)生注意力、增強(qiáng)學(xué)生記憶力，幫助理解、啟迪思維、豐富想象。趣味可以使學(xué)生毫不費(fèi)力、輕松愉快地學(xué)懂知識(shí)，潛移默化地開發(fā)智力，提高各種能力。

第6篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

表觀遺傳學(xué)

惡性腫瘤的發(fā)生涉及多種基因功能的異常，導(dǎo)致異常的除了以往我們研究得很多的基因突變、基因缺失等遺傳改變外，近年來表觀遺傳學(xué)成為了研究熱點(diǎn)。1999年Jones等在Nature上撰文“Cancer epigenetics comes of age”[1],表明腫瘤研究進(jìn)入了新的時(shí)期。表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了改變，并且此種變化在發(fā)育和細(xì)胞增殖過程中能穩(wěn)定傳遞[2]。表觀遺傳學(xué)的主要研究方向包括以下幾個(gè)方面：DNA甲基化修飾；組蛋白修飾(組蛋白的乙酰化、去乙?；傲姿峄?、去磷酸化等)；基因印跡等。和很多傳統(tǒng)遺傳學(xué)改變不同的是，許多表觀遺傳的改變是可逆的，這便為很多疾病尤其是惡性腫瘤的診斷與治療開拓了廣闊的前景。

DNA甲基化概況

DNA甲基化是目前研究得最多的表觀遺傳學(xué)機(jī)制，它是一種常見的DNA修飾，指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）催化下將甲基加到CG二核苷酸的胞嘧啶上，使之變成5′-甲基胞嘧啶（5-mc）的化學(xué)修飾過程[3]。CpG二核苷酸在基因組中呈非隨機(jī)分布，在5′端啟動(dòng)子區(qū)CpG位點(diǎn)高度聚集在一起，稱為CpG島。目前已經(jīng)研究證實(shí)有三種與DNA甲基化相關(guān)的酶，DNMT1、DNMT3a、DNMT3b，普遍認(rèn)為DNMT3a和DNMT3b可以催化新生甲基化形成，而DNMT1主要在DNA復(fù)制時(shí)維持其甲基化狀態(tài)。很多研究都表明，腫瘤細(xì)胞DNA總體甲基化水平低于正常細(xì)胞，但某些CpG島甲基化程度增高。基因組DNA過低甲基化可促進(jìn)雜和性丟失（LOH）[4]，導(dǎo)致基因組有害基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)，例如激活原癌基因，使癌基因或相關(guān)因子得以表達(dá)，胚胎干細(xì)胞在缺乏DNMTl時(shí)基因組過低甲基化，宿主保護(hù)機(jī)制削弱，有利于基因組重復(fù)子同源性重組，從而導(dǎo)致整個(gè)基因組不穩(wěn)定性增加；此外，在細(xì)胞染色體中心粒劇同存在高度密集甲基化區(qū)域，如果失去致密的甲基，可導(dǎo)致基因損傷和突變。

人類基因組中約有45000個(gè)CpG島，雖然僅占基因組DNA 的1 %～2 % ，但存在于所有管家基因和少量組織特異基因的5′端調(diào)控區(qū)。CpG島在正常組織中處于非甲基化狀態(tài)，但在細(xì)胞發(fā)生癌變時(shí)某些腫瘤抑制基因啟動(dòng)子區(qū)的CpG島發(fā)生甲基化，以致這些基因表達(dá)沉默，導(dǎo)致了腫瘤的發(fā)生。概括地講，DNA 甲基化抑制基因表達(dá)的機(jī)理為[5-6]：① 甲基化CpG島直接抑制序列特異性轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合，從而抑制轉(zhuǎn)錄；② 甲基化CpG激活阻遏蛋白因子從而抑制轉(zhuǎn)錄；③ 甲基化CpG與甲基化CpG結(jié)合蛋白家族成員結(jié)合，通過組氨酸去乙酰化酶作用抑制轉(zhuǎn)錄；④ 甲基化CpG的甲基化胞嘧啶突入雙螺旋主溝，抑制轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。DNA 甲基化能增加基因突變率。5一甲基胞嘧啶可自發(fā)或在S_腺苷蛋氨酸作用下引起鄰位脫氨而使甲基化CpG變成TpG，這種突變能力較非甲基化的CpG 高12倍[7]。

隨著研究的深入，腫瘤發(fā)生的經(jīng)典“二次打擊理論”并不能解釋某些惡性腫瘤其DNA序列完整，沒有突變、缺失，但其腫瘤抑制基因卻表達(dá)失活；也無法解釋MMR（錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)）在沒有突變情況下，其相關(guān)基因?yàn)楹问Щ?。DNA甲基化理論很好的解釋了上述現(xiàn)象，因此又被稱為“腫瘤發(fā)生的第三種機(jī)制”[8]，由此拓寬了腫瘤研究的視野，CpG島甲基化對(duì)腫瘤抑制基因失活的關(guān)鍵作用越發(fā)凸現(xiàn)出來，成為腫瘤研究熱點(diǎn)也不足為奇。

CpG島甲基化與腫瘤

CpG島甲基化與惡性腫瘤、衰老與某些遺傳性疾病[9-10]有關(guān)，很多研究表明在乳腺癌、頭頸腫瘤、肝癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、結(jié)腸癌等多種惡性腫瘤[11-13]中不同程度的存在一個(gè)或多個(gè)腫瘤抑制基因CpG島甲基化。

Esteller等[14]對(duì)600 份標(biāo)本予以甲基化檢測(cè),包括12種基因:腫瘤抑制基因 （p16INK4a ,p15INK4b ,p14ARF ,p73 ,APC ,BRCA1) ,DNA修復(fù)基因( hMLH1 , GSTP1 ,MGMT) 以及轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)相關(guān)基因(CDH1 ,TIMP3 ,DAPK) ]和15 種腫瘤(結(jié)腸癌、胃癌、食道癌、胰腺癌、肝癌、腎癌、肺癌、頭頸部腫瘤、乳腺癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、膀胱癌、腦瘤、白血病和淋巴瘤) ,從中得出許多重要信息,提出建立某些腫瘤的甲基化圖譜的設(shè)想,為早期診斷、治療以及預(yù)后判斷提供依據(jù)。

Fukai等[15]早期及進(jìn)展期肝癌中都檢測(cè)到,p16INK4a 基因啟動(dòng)子甲基化而引起其轉(zhuǎn)錄失活。Yang等[16]研究51 例肝細(xì)胞癌組織中多個(gè)相關(guān)基因的甲基化狀態(tài),結(jié)果多基因發(fā)生甲基化: SOCS21 ( 65 %) , GSTP ( 54 %) , APC ( 53 %) , Ecadherin(49 %) 及p15 (49 %) ,其中53 %的肝細(xì)胞癌有兩個(gè)以上的抑癌基因甲基化,而在正常組織中為0 %。結(jié)果顯示,抑癌基因的甲基化是肝細(xì)胞癌發(fā)生過程中的普遍事件,說明DNA 甲基化與基因轉(zhuǎn)錄活性和表達(dá)呈負(fù)相關(guān),且對(duì)腫瘤形成起到重要作用。Corn[17]對(duì)31 例食管腺癌的Ecadherin 基因甲基化狀態(tài)進(jìn)行研究,84 %的病例發(fā)生甲基化,而相應(yīng)的正常組織大多為非甲基化;同時(shí)對(duì)4 例正常的食管組織進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其正常鱗狀細(xì)胞上皮沒有1 例發(fā)生甲基化。Ecadherin 發(fā)生甲基化是其失活的一個(gè)重要原因,可能是引起食管腺癌重要原因。所以DNA 甲基化狀態(tài)改變是抑癌基因失活方式之一,是致癌的一個(gè)關(guān)鍵因素。Kang、Waki [18-19]對(duì)非腫瘤胃黏膜和胃癌組織進(jìn)行P16、hMLH1、DAP2kmase、Ecadherin、THBS1 及TIMP2S 等基因檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),相關(guān)基因CpG島高甲基化在胃癌發(fā)生過程中可較早出現(xiàn),并趨向與胃癌發(fā)生過程相一致,提示相關(guān)基因甲基化可作為診斷早期胃癌的一項(xiàng)較為敏感的指標(biāo)。

DNA甲基化檢測(cè)方法

盡管DNA甲基化對(duì)細(xì)胞的生物活性有重要的影響，但對(duì)它的檢測(cè)要比檢測(cè)DNA的堿基序列相對(duì)困難。這主要是由于甲基化的胞嘧啶并不影響C：G核苷酸的配對(duì)，并且在聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)過程中，胞嘧啶上的甲基通常會(huì)被丟失。隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在檢測(cè)甲基化的手段也豐富起來，不僅可探測(cè)某段DNA序列的甲基化分布，而且還能大通量地了解整個(gè)基因組甲基化的程度。本文著重介紹應(yīng)用普遍、易于開展的兩種方法：

(一)亞硫酸氫鈉法(Sodium Bisulfite法):亞硫酸氫鈉可將非甲基化胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，后者經(jīng)聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增克隆變成胸腺嘧啶而產(chǎn)生T:A配對(duì)，但對(duì)甲基化的胞嘧啶亞硫酸氫鈉則沒有作用，這樣甲基化狀態(tài)不同的DN段就可轉(zhuǎn)化為有堿基序列差異的2個(gè)片段。這種方法對(duì)小樣本有很好的檢測(cè)能力，是現(xiàn)在研究的主流方法，細(xì)分為以下兩種。

（1）甲基化特異性PCR(MS―PCR)：通常在亞硫酸氫鈉處理后，分別針對(duì)目的片段完全甲基化的情況和完全非甲基化的情況設(shè)計(jì)引物。這樣樣本DNA即可根據(jù)自身的甲基化狀態(tài)分別在相應(yīng)的PCR組中進(jìn)行擴(kuò)增，并將結(jié)果通過凝膠電泳圖像顯示出來。根據(jù)擴(kuò)增條帶所在的PCR組可判斷樣本中甲基化的狀況。MS―PCR的特異性很高，操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用和耗時(shí)都較小，但只能部分檢測(cè)DNA甲基化的狀態(tài)。對(duì)MS―PCR進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)后，設(shè)計(jì)出半巢式PCR 和巢式PCR ；而改進(jìn)的實(shí)時(shí)MS―PCR 可對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行定量分析。這些方法都可提高M(jìn)S―PCR的靈敏性。

（2）亞硫酸氫鈉法依賴的基因測(cè)序法(BSP bisulfite sequence-PCR)：是一種對(duì)DNA樣本進(jìn)行亞硫酸氫鈉處理和PCR擴(kuò)增克隆及DNA測(cè)序結(jié)合的檢測(cè)方法。然后，根據(jù)核苷酸序列中C―T轉(zhuǎn)化情況可判斷樣本中的甲基化狀態(tài)，如與原序列比較，發(fā)生了C―T的轉(zhuǎn)變，則表示該處未發(fā)生甲基化，如沒有C―T轉(zhuǎn)變，則發(fā)生甲基化。此方法通過測(cè)序可獲得樣本DNA序列中較全面的甲基化信息。

以上兩種方法大體過程有很多相似之處，但在引物的設(shè)計(jì)上有較大差別，BSP引物不包括CpG位點(diǎn)，在CpG位點(diǎn)的上下游，擴(kuò)增后通過測(cè)序檢測(cè)該位置的甲基化狀態(tài)(測(cè)序如果CG不變則為甲基化，如果CG變?yōu)門G則為非甲基化）。MSP是根據(jù)修飾后甲基化和非甲基化的引物不同擴(kuò)增出不同的條帶而判斷是否為甲基化(只擴(kuò)增出MSP條帶表明為甲基化，如果擴(kuò)增出USP則表明為非甲基化)。

(二)甲基化敏感的限制性內(nèi)切酶法: 一些限制性內(nèi)切酶可識(shí)別位點(diǎn)中含有的CpG雙核苷酸序列，并結(jié)合非甲基化的識(shí)別序列，而對(duì)發(fā)生甲基化的序列則無結(jié)合活性。在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計(jì)出許多檢測(cè)甲基化的方法。這些方法分為兩大類：一種是檢測(cè)某個(gè)DNA序列或基因甲基化狀態(tài)的方法。如Southern法，甲基化敏感的限制性圖譜(MSRF法)；另一種是檢測(cè)整個(gè)基因組或大通量檢測(cè)許多基因的方法，如限制性標(biāo)志物全基因組掃描(RLGS)、差異性甲基化雜交分析(DMH)和甲基化CpG島擴(kuò)增子分析(MCA)等。這種方法易進(jìn)行自動(dòng)化和大通量基因檢測(cè)。

治療和應(yīng)用前景

與基因突變不同,腫瘤發(fā)生中DNA甲基化等表觀遺傳學(xué)事件的發(fā)生是可以逆轉(zhuǎn)的。因此,在惡性腫瘤和癌前病變中通過去甲基化處理可以恢復(fù)某些關(guān)鍵性抑癌基因的功能而起到預(yù)防和治療腫瘤的作用。由甲基化引起基因沉默而出現(xiàn)的腫瘤,可通過DNA甲基轉(zhuǎn)移酶非競(jìng)爭(zhēng)性或競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑抑制甲基化的發(fā)生,活化沉默的抑癌基因,從而達(dá)到治療腫瘤的目的。去甲基化藥物: 5-氮胞苷(5-azacytidine)和5-氮- 2′-脫氧胞苷(5-Aza-2′- deoxycytidine)及其衍生物可以抑制甲基轉(zhuǎn)移酶活性,在一些難治性腫瘤,特別是在白血病治療方面已取得了一定的療效[22]。應(yīng)用反義寡核苷酸,針對(duì)DNMT1mRNA 的反義寡核苷酸能降低DNMT1蛋白水平,誘導(dǎo)去甲基化和腫瘤抑制基因p16 的再表達(dá),也能抑制小鼠模型腫瘤的生長(zhǎng)。這種療法已進(jìn)入臨床一期試驗(yàn),顯示一定抗腫瘤活性。章?lián)P培[20]等從1987 年始,先后進(jìn)行了20 株中國(guó)人腫瘤細(xì)胞系甲基轉(zhuǎn)移酶(MGMT) 活性與對(duì)烷化劑亞硝脲耐藥性的研究,分析患者M(jìn)GMT 水平,此為依據(jù)對(duì)MGMT水平調(diào)節(jié),可對(duì)患者實(shí)施不同的烷化劑治療方案。

由于DNA甲基化對(duì)基因抑制是多種腫瘤都有的特性，且腫瘤的發(fā)生常常涉及多個(gè)抑癌基因的失活，各種腫瘤都有各自不同的抑癌基因失活，而去甲基化藥物針對(duì)的是整個(gè)基因組而不是特定的基因，可同時(shí)恢復(fù)多個(gè)抑癌基因的表達(dá)。但同時(shí)這也使得腫瘤中的很多致癌基因由于去甲基化而甲基化程度更低，導(dǎo)致了他們的表達(dá)增加，相反又促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生，所以一些臨床試驗(yàn)用去甲基化藥物治療實(shí)體腫瘤的效果還不是很理想[21],應(yīng)用前景受到了限制。因此理想的藥物應(yīng)該是特異性的甲基化劑而不是非選擇性的去甲基化劑，這需要我們更深一步的研究和探討。

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第7篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

基因測(cè)序本是一種實(shí)驗(yàn)室研究技術(shù)手段，近年來，卻因“名人效應(yīng)”而受到關(guān)注，應(yīng)用于高端體檢、產(chǎn)前診斷等領(lǐng)域，且價(jià)格不菲。

最廣為人知的基因測(cè)序事件，是影星安吉麗娜·朱莉通過基因檢測(cè)，選擇手術(shù)切除乳腺以降低患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。2011年去世的蘋果公司創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯在患癌時(shí)，也曾接受過全基因測(cè)序。

基因決定論與測(cè)序亂象

國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委“叫?！被驕y(cè)序的理由是，目前國(guó)內(nèi)使用的基因測(cè)序儀及相關(guān)試劑、軟件，均未獲得國(guó)家對(duì)醫(yī)療器械的審評(píng)審批，屬于“違法醫(yī)用”。

其實(shí)，這只是表面理由。深層的原因在于，基因測(cè)序在不同國(guó)家和地區(qū)都存在認(rèn)識(shí)上的模糊和使用上的亂象。

基因測(cè)序只是基因檢測(cè)的方法之一，又稱基因譜測(cè)序，是國(guó)際上公認(rèn)的一種基因檢測(cè)方式。但是，在實(shí)際中，基因測(cè)序的理念和做法卻有些走樣和變形，有陷入“基因決定論”的危險(xiǎn)。

在歐美國(guó)家的基因測(cè)序開始進(jìn)入臨床后，中國(guó)也不甘示弱，一些醫(yī)院也相繼引入；甚至在一些地方，基因測(cè)序成為體檢的必檢項(xiàng)目。更有甚者，一些人還宣稱基因測(cè)序可以“包測(cè)百病”，甚至“包治百病”；基因測(cè)序可以測(cè)出“天賦基因”，實(shí)現(xiàn)對(duì)孩子的“因材施教”等。在這種觀念指導(dǎo)下，2011年 “優(yōu)勢(shì)天賦基因檢測(cè)”項(xiàng)目和“疾病易感基因檢測(cè)”項(xiàng)目就曾落戶南方某醫(yī)院。

基因固然主導(dǎo)著一個(gè)人的生老病死，是內(nèi)因，即便如此，基因的作用也只是占30%左右，決定人的生老病死更多的因素在于外部環(huán)境和后天因素，要占70%左右。即便只考慮基因的作用，致病基因也需要在其他基因和分子的啟動(dòng)下才能表達(dá)和發(fā)揮作用。例如，所謂的大量的垃圾基因是一些功能基因的啟動(dòng)子，甚至連一些分子也決定著某種功能基因是開啟還是關(guān)閉，這些因素也統(tǒng)稱為觸發(fā)基因表達(dá)的板機(jī)。

研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，基因測(cè)序只是檢測(cè)DNA的線性序列，即便發(fā)現(xiàn)基因變異、失序、缺失、增加、減少或重復(fù)，也無法獲得人的生老病死的全面信息或基本信息。因?yàn)檫z傳信息的編碼和表達(dá)不僅取決于DNA的線性序列，即4個(gè)堿基的排序，還取決于DNA和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的表觀遺傳學(xué)修飾。表觀遺傳修飾或表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象主要包括DNA甲基化、染色質(zhì)構(gòu)象變化、基因組印記、基因沉默和RNA編輯等。其中，DNA甲基化是一種主要的基因組DNA表觀遺傳修飾形式，異常的DNA甲基化才是癌癥的特征。

目前，基因測(cè)序的收費(fèi)也非?；靵y。有的機(jī)構(gòu)做一次全基因測(cè)序要38萬元左右，聲稱是把人體內(nèi)2萬多個(gè)基因掃描排列一遍；有的“基因檢測(cè)”體檢套餐價(jià)格達(dá)7.6萬元；還有的單獨(dú)檢測(cè)68項(xiàng)基因的價(jià)格是3.4萬元；當(dāng)然也有便宜的，125項(xiàng)基因檢測(cè)的基礎(chǔ)套餐價(jià)格僅為1888元。

凡此種種都反映了在國(guó)內(nèi)基因測(cè)序理念和收費(fèi)的混亂，或許這些才是叫?；驕y(cè)序的深層原因。

基因測(cè)序技術(shù)一直在發(fā)展

如果理性看待，基因測(cè)序當(dāng)然是有巨大作用的?；驕y(cè)序可以讓人們更前瞻地了解一些遺傳病和罕見病，發(fā)現(xiàn)致病基因，從而提早采取控制措施，及時(shí)治療。因此，基因測(cè)序?yàn)榻忉屓祟愔卮蠹膊“l(fā)病機(jī)理，開展個(gè)性化預(yù)測(cè)、預(yù)防和診斷治療奠定了基礎(chǔ)。

目前比較普遍使用的基因測(cè)序手段是英國(guó)科學(xué)家弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）等人于1977年發(fā)明的雙脫氧鏈末端終止法，其原理是根據(jù)核苷酸在某一固定點(diǎn)開始，隨機(jī)在某一個(gè)特定的堿基處終止，產(chǎn)生A、T、C、G四組不同長(zhǎng)度的一系列核苷酸，然后在聚丙烯酰胺凝膠上電泳（PAGE）檢測(cè)，從而獲得DNA序列。

如果根據(jù)測(cè)序儀來劃分，基因測(cè)序大致經(jīng)歷了三代測(cè)序儀。第一代測(cè)序儀俗稱毛細(xì)管基因分析儀，2001年初個(gè)人基因組草圖發(fā)表，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們所用的測(cè)序平臺(tái)就是第一代測(cè)序儀。2006年，以454公司（現(xiàn)并入Roche公司）模型機(jī)為代表的第二代測(cè)序儀出現(xiàn)，其特點(diǎn)是，邊合成邊測(cè)序，從而實(shí)現(xiàn)了高通量測(cè)序。現(xiàn)在，引領(lǐng)新潮流的第三代測(cè)序儀也在陸續(xù)研發(fā)中，如單分子測(cè)序儀等。

如果根據(jù)技術(shù)類別來劃分，則基因測(cè)序大體分為三代。桑格發(fā)明的雙脫氧終止法和后來的自動(dòng)測(cè)序?qū)儆诘谝淮驕y(cè)序技術(shù)；以高通量為特點(diǎn)的技術(shù)屬于第二代測(cè)序技術(shù)，而且已逐步成熟并商業(yè)化；以單分子測(cè)序?yàn)樘攸c(diǎn)的技術(shù)屬于第三代測(cè)序技術(shù)，現(xiàn)在也已經(jīng)出現(xiàn)。單分子測(cè)序代表了未來基因測(cè)序的方向，其優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)蝹€(gè)DNA分子進(jìn)行測(cè)序，而目前市場(chǎng)上的主流測(cè)序儀只能對(duì)分子群體進(jìn)行平均測(cè)序。

另一方面，在測(cè)序成本上，現(xiàn)在只花1000美元就可以對(duì)一個(gè)人的基因組測(cè)序的技術(shù)已出現(xiàn)?？偛课挥诿绹?guó)加利福尼亞州卡爾斯巴德的生命技術(shù)（Life Technologies）公司的子公司Ion Torrent就宣布，他們推出的一款新的測(cè)序機(jī)器Ion Proton，能夠在一天內(nèi)完成個(gè)人全部基因組測(cè)序，所需費(fèi)用不到1000美元。與此同時(shí)，總部位于美國(guó)加利福尼亞州圣迭戈市的Illumina公司也不甘示弱，已推出HiSeq X Ten測(cè)序系統(tǒng)，可以將個(gè)人基因組測(cè)序的機(jī)器和試劑成本控制在1000美元以內(nèi)。

基因測(cè)序應(yīng)用在何方

顯然，基因測(cè)序的優(yōu)勢(shì)在于它能查出基因序列在線性上的變異，對(duì)于診斷和預(yù)測(cè)一些疾病是比較準(zhǔn)確的。例如，唐氏綜合征（又稱21三體綜合征）是人體染色體組的第21對(duì)染色體發(fā)生了變異（兩條變?nèi)龡l），這就是一種染色體變異中的數(shù)目變異。因此，基因測(cè)序技術(shù)已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用到唐氏綜合征產(chǎn)前診斷，基因測(cè)序的準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)的血清測(cè)試要高出幾十個(gè)百分點(diǎn)，可以達(dá)到99%以上。所以，對(duì)于這種基因數(shù)目變化為特征的疾病，基因測(cè)序可以大顯身手。

基因測(cè)序的優(yōu)勢(shì)還在于，它可以進(jìn)行微衛(wèi)星序列分析、長(zhǎng)片段多聚酶鏈反應(yīng)（PCR）、RT-PCR（定量PCR）等分析，臨床上除進(jìn)行常規(guī)DNA測(cè)序外，還可進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性（SNP）分析、基因突變檢測(cè)、HLA配型、親子和個(gè)體鑒定、微生物與病毒的分型與鑒定等。

在解析病原體上，基因測(cè)序也發(fā)揮著重要作用，可以了解病原微生物和解碼其功能基因，找到攻克病原體的好方法，如藥物、疫苗等。例如，2011年5月德國(guó)爆發(fā)大腸桿菌疫情，進(jìn)而并發(fā)溶血性尿毒綜合征（HUS），到6月導(dǎo)致26人死亡，約500人入院。中國(guó)華大基因研究院和德國(guó)漢堡-埃本德多夫大學(xué)醫(yī)療中心通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)，致病大腸桿菌O104∶H4基因序列，與2001年德國(guó)從腹瀉病人大便中分離到的大腸桿菌01-09591，及2002年從中非長(zhǎng)期腹瀉的艾滋病患者大便中分離到的大腸桿菌55989，有高度相似性，這也為治療和未來預(yù)防大腸桿菌疫情提供了線索。

基因測(cè)序帶來的兩難選擇

但是，基因測(cè)序也存在短處。其一，它不能提供基因綜合發(fā)揮作用的其他信息，如無法提供表觀遺傳修飾、“垃圾基因”的作用和后天環(huán)境作用的信息。其二，它可能為人們帶來兩難選擇。其三，它會(huì)造成倫理問題。

基因測(cè)序造成人的兩難選擇可以從美國(guó)好萊塢電影明星安吉麗娜？朱莉切除雙乳乳腺談起。朱莉通過基因測(cè)序得知，她的身體攜帶致癌基因BRCA1，醫(yī)生據(jù)此認(rèn)為，她患乳腺癌的幾率大約是87%，患卵巢癌的幾率是50%。于是，朱莉決定先發(fā)制人，將發(fā)病的可能性減到最小，從2013年2月開始切除乳腺并重塑。未來，她還將繼續(xù)進(jìn)行卵巢切除手術(shù)，以徹底降低致癌風(fēng)險(xiǎn)。

朱莉有癌癥家族史（其母患卵巢癌，與病魔搏斗了10年，于2007年病逝，享年56歲），朱莉選擇預(yù)防性手術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于，她可能不會(huì)重蹈母親的覆轍。

不過，切除了乳腺和卵巢是否就能擔(dān)保朱莉未來不會(huì)患癌呢？這是一個(gè)未知數(shù)。迄今，人類對(duì)癌癥的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)化、治療既有一些了解，但并非完全了解。癌癥如同其他疾病一樣，既有先天遺傳原因，也有后天生活方式的因素。即便以癌癥的基因遺傳因素來看，目前的認(rèn)識(shí)也是多因素的。人體內(nèi)既有致癌基因，也有抑（抗）癌基因，而且這些基因都并非是一兩個(gè)，而是有很多。目前發(fā)現(xiàn)的致癌基因和抑癌基因就有好幾十種。癌癥的發(fā)生與否是致癌基因和抑癌基因在整體水平此消彼長(zhǎng)的結(jié)果。

同時(shí)，對(duì)于具體的癌癥來看，每種癌癥也有特定的致癌基因和抑癌基因，如乳腺癌不僅有致癌基因BRCA1，也有BRCA2，同時(shí)還有抑癌基因p15、p16和Rb等，因此，在基因?qū)用嬉呀?jīng)存在抗衡癌癥的力量。

另一方面，即便切除（乳腺）和卵巢，也只是切除了癌癥發(fā)生的靶器官，并不可能根除一個(gè)人所有細(xì)胞染色體上的致癌基因。當(dāng)靶器官切除了，致癌基因固然不能作用于靶器官而致癌，但同樣可以作用于類似的組織和器官，例如，與卵巢相似的組織——子宮內(nèi)膜，因此，這些部位同樣有患癌的可能。

更重要的是，基因和遺傳對(duì)癌癥的發(fā)生起到的作用不過占30%左右，后天的生活方式和個(gè)體的免疫功能更加重要。也就是說，如果在衣食住行方面健康、合理，并且加強(qiáng)鍛煉，提高免疫力，則防癌的作用要高于基因致癌的作用。

而且，癌癥的產(chǎn)生有一個(gè)過程，即便DNA受損或致癌基因誘導(dǎo)基因變異，也并不意味著癌癥就會(huì)產(chǎn)生，因?yàn)镈NA有強(qiáng)大的修復(fù)功能。如果DNA得到有效修復(fù)，就不會(huì)發(fā)生癌癥。即便DNA的自身修復(fù)功能失效，也還不會(huì)形成癌癥，而是要等細(xì)胞發(fā)生分裂，在下一代細(xì)胞接受了錯(cuò)誤信息后，新產(chǎn)生的細(xì)胞才會(huì)在形態(tài)和性質(zhì)上發(fā)生變化，形成癌細(xì)胞；然后，多個(gè)癌細(xì)胞慢慢發(fā)展成癌瘤克隆（癌細(xì)胞團(tuán)）。真正的癌癥形成還需要從癌細(xì)胞團(tuán)到患者出現(xiàn)癥狀，并且在臨床上可以觀察到成形的癌瘤并確診，這個(gè)過程因人而異，短則幾年，長(zhǎng)則數(shù)十年。這也依賴于每個(gè)個(gè)體的免疫功能是否強(qiáng)大。

預(yù)防癌癥是一個(gè)整體的長(zhǎng)期的工程，單純切除一兩個(gè)靶器官的作用遠(yuǎn)不及包括后天生活方式的整體預(yù)防。

基因測(cè)序容易陷入倫理泥沼

基因測(cè)序當(dāng)然要遵循知情、自愿的原則，這對(duì)于成年人來說問題不大。但是，對(duì)于新出生的孩子，就會(huì)深陷倫理泥沼。

2013年9月4日，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院宣布，將在未來5年總共投入2500萬美元，用于資助為新生兒基因組測(cè)序，參與這個(gè)測(cè)序項(xiàng)目的有數(shù)百個(gè)美國(guó)嬰兒，在這些嬰兒出生后不久，科學(xué)家將立即為他們測(cè)序基因，測(cè)序的費(fèi)用由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)立兒童健康與人類發(fā)展研究所和美國(guó)國(guó)家人類基因組研究所提供。

對(duì)于為何要為新生兒進(jìn)行基因測(cè)序，國(guó)立兒童健康與人類發(fā)展研究所所長(zhǎng)阿蘭·古特馬策（Alan Guttmacher）稱，每個(gè)新生兒在出生時(shí)，將會(huì)有自己的基因序列，它將成為電子健康記錄的一部分，并且終其一生都會(huì)被用來幫助這些孩子更好地預(yù)防疾病，尤其是探測(cè)遺傳疾病以及更多地警示一種疾病的早期臨床表現(xiàn)。

這項(xiàng)為新生兒進(jìn)行基因測(cè)序的計(jì)劃具體為，布里格姆婦科醫(yī)院與波士頓兒童醫(yī)院組成的小組，將研究新生兒父母怎樣利用基因組測(cè)序結(jié)果防范兒童未來患病及其治療方法。堪薩斯梅西兒童醫(yī)院的研究人員將以重癥監(jiān)護(hù)新生兒為對(duì)象，研究基因組測(cè)序能否加快疾病診斷。加利福尼亞大學(xué)舊金山分校及北卡羅來納大學(xué)的兩個(gè)研究小組，則針對(duì)新生兒的“外顯子組”測(cè)序展開研究，以確認(rèn)該技術(shù)能否與現(xiàn)有新生兒篩查方法結(jié)合使用。

古特馬策也承認(rèn)，盡管基因組測(cè)序能在嬰兒生命之初就發(fā)現(xiàn)疾病風(fēng)險(xiǎn)，但這種破譯個(gè)人遺傳密碼的能力也伴隨許多臨床與倫理問題，因此探討與新生兒階段有關(guān)的基因組研究技術(shù)、臨床與倫理這三重問題至關(guān)重要。

新生兒基因測(cè)序的倫理問題首先體現(xiàn)在，作為監(jiān)護(hù)人的父母是否有權(quán)代替孩子決定進(jìn)行基因測(cè)序，如果有一天孩子長(zhǎng)大了，認(rèn)為這種測(cè)序不是他們所想要的，是否侵犯了孩子的權(quán)利？但是，更為重要的是美國(guó)人類基因組織倫理委員會(huì)主席露絲·查德威克提出的幾點(diǎn)問題。假如一個(gè)孩子出生后就通過基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)像朱莉一樣帶有乳腺癌基因，家長(zhǎng)該如何處理這種情況？假如在胎兒時(shí)期就發(fā)現(xiàn)問題，是否會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)決定？而且這種病有可能50年后才發(fā)作，甚至一輩子都不出現(xiàn)，那么，該如何應(yīng)對(duì)基因測(cè)序的結(jié)果？

如果不回答和解決這些問題，基因測(cè)序必然陷入困境，甚至?xí)`入歧途。

另一方面，過去的研究發(fā)現(xiàn)，基因測(cè)序可能在15%～50%的患有未確診疾病的兒童身上找到相關(guān)疾病的遺傳原因，那么參與測(cè)序的其他健康兒童的基因信息該如何處理？例如，醫(yī)生應(yīng)該從患者基因中檢測(cè)何種信息，有多少信息應(yīng)該告知其家庭，以及誰應(yīng)該擁有和控制這些基因數(shù)據(jù)等。美國(guó)密蘇里州兒童醫(yī)院遺傳學(xué)家史蒂芬·金斯莫（Stephen Kingsmore）也提出警告，要進(jìn)行基因測(cè)序，結(jié)果將是，每個(gè)真陽性伴隨著20個(gè)假陽性。

所以，美國(guó)明尼蘇達(dá)州公民健康自由會(huì)議主席、聯(lián)合創(chuàng)立者推拉·布雷斯（Twila Brase）認(rèn)為，“測(cè)序新生兒的基因會(huì)有極大的危險(xiǎn)性，如果出了問題，他們不會(huì)表達(dá)，父母也不知道他們?yōu)樽约?、孩子及其未來，以及彼此的關(guān)系，打開了一個(gè)怎樣的潘多拉盒子?！?/p>

第8篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

高活性成分一向是修復(fù)任務(wù)的當(dāng)家主力，這些成分深入肌膚后會(huì)“不加區(qū)別”地讓細(xì)胞再生、代謝，等于將整片地區(qū)的建筑物推倒重建。一些耐受力不好的肌膚會(huì)因“暴力強(qiáng)拆”出現(xiàn)敏感、紅腫等現(xiàn)象，效果反而不好。而靶向定位的原理是讓活性成分以獨(dú)特的方式瞄準(zhǔn)肌膚受損處，只針對(duì)受損位置進(jìn)行修復(fù)，等于只拆除搖搖欲墜的老舊建筑，好的地方會(huì)得到保留。

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第9篇：表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

1精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀

2015年1月20日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文演講提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”，并于當(dāng)月30日宣布啟動(dòng)該計(jì)劃。我國(guó)政府也啟動(dòng)了相關(guān)的規(guī)劃部署，如：科技部組織成立了國(guó)家精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略專家委員會(huì)，決定在2030年之前投資600億元人民幣用于此項(xiàng)研究；國(guó)家衛(wèi)計(jì)委和科技部又組織召開了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)專家研討會(huì)，研討精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃的實(shí)施原則、目標(biāo)及重點(diǎn)內(nèi)容。目前，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的實(shí)施和應(yīng)用主要集中在惡性腫瘤領(lǐng)域，且已取得了突破性進(jìn)展，尤其在肺癌、乳腺癌等方面，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。但精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的癌癥研究也有很多阻力，如難以解釋的耐藥性、腫瘤組織的時(shí)空異質(zhì)性、療效評(píng)估體系的不完善以及腫瘤復(fù)發(fā)因素的復(fù)雜性等[4]，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用更有待于進(jìn)一步探索。調(diào)查顯示，目前國(guó)內(nèi)臨床醫(yī)生對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念普遍缺乏深刻了解[4]，醫(yī)學(xué)教育中加強(qiáng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念的傳播成為時(shí)代提出的新要求?；诂F(xiàn)行醫(yī)學(xué)本科及研究生教學(xué)體系中尚未涉及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的專門課程，理論教學(xué)中，授課老師應(yīng)結(jié)合本專業(yè)課程，積極傳播精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念；臨床實(shí)踐教學(xué)中，適時(shí)實(shí)施個(gè)體化診療方案，促進(jìn)精準(zhǔn)診療技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

2醫(yī)學(xué)教育措施

2.1改革教育格局，優(yōu)化教育體系

在傳統(tǒng)醫(yī)療體系中，對(duì)疾病的診療過程主要依靠臨床癥狀、體格檢查、影像學(xué)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查等內(nèi)容，由此導(dǎo)致我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)體系側(cè)重于解剖、生理、生化、病理及藥理等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與內(nèi)科、外科、婦產(chǎn)科及兒科等臨床醫(yī)學(xué)的培養(yǎng)。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)本質(zhì)是應(yīng)用現(xiàn)代遺傳技術(shù)、分子影像技術(shù)、生物信息技術(shù)結(jié)合患者生活環(huán)境和臨床大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的診斷與治療，制定具有個(gè)性化的疾病預(yù)防和治療方案。因此，精準(zhǔn)醫(yī)療體系在傳統(tǒng)醫(yī)療的基礎(chǔ)上還涉及如何采用測(cè)序、熒光定量PCR、熒光原位雜交（FISH）等技術(shù)分析疾病發(fā)生的分子生物學(xué)本質(zhì)；如何根據(jù)疾病的分子分型針對(duì)性地選擇靶向藥物；如何利用多維數(shù)據(jù)去揭示疾病的病理生理狀態(tài)。顯然，傳統(tǒng)的教育體系已不適應(yīng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展需求。在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)體系下，醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)內(nèi)容除了涉及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、信息學(xué)、分子生物學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等交叉領(lǐng)域的培養(yǎng)，建立適合精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的教育體系。

2.2加強(qiáng)學(xué)科交叉，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神

目前占主導(dǎo)地位的醫(yī)學(xué)模式是循證醫(yī)學(xué)，循證醫(yī)學(xué)是遵循科學(xué)證據(jù)的臨床醫(yī)學(xué)。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)依然是遵循科學(xué)證據(jù)的臨床醫(yī)學(xué)，而且其對(duì)科學(xué)證據(jù)的要求更全面、更深入，因此，可以說精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是循證醫(yī)學(xué)的升華。但精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)關(guān)注的不再是疾病本身，而是患者本人，其核心理念是“個(gè)體化”，即通過對(duì)患者進(jìn)行全面、深入的分析和綜合判斷，盡可能認(rèn)識(shí)和把握疾病的分子生物學(xué)本質(zhì)，定制出針對(duì)患者個(gè)體的一套診療方案[5]?；诩膊〉膹?fù)雜性和各個(gè)學(xué)科的專業(yè)局限性，單獨(dú)一個(gè)學(xué)科很難全面、深入地認(rèn)識(shí)和把握疾病復(fù)雜的病理現(xiàn)象，這就要求不同學(xué)科之間加強(qiáng)合作，建立多學(xué)科聯(lián)合診療模式。未來醫(yī)學(xué)將更加重視“環(huán)境—社會(huì)—心理—工程—生物”醫(yī)學(xué)模式，因此，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的突破性進(jìn)展不單單依靠醫(yī)學(xué)內(nèi)部多學(xué)科的交叉，亦有賴于醫(yī)學(xué)與生物學(xué)、工學(xué)等學(xué)科的結(jié)合。基于這種背景下，我們的醫(yī)學(xué)教育必須讓每位醫(yī)學(xué)生、醫(yī)務(wù)人員認(rèn)識(shí)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是一個(gè)多學(xué)科交融的新興醫(yī)學(xué)發(fā)展領(lǐng)域，提倡團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)精神，培養(yǎng)與其他學(xué)科的合作意識(shí)，這樣才能有效打破技術(shù)壁壘，融合多元數(shù)據(jù)，達(dá)到資源共享的目的。

2.3加強(qiáng)科研意識(shí)和創(chuàng)新思維培養(yǎng)

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要有：①疾病防控體系研發(fā)：積極開發(fā)前瞻性的、探索性的疾病預(yù)防體系，建立個(gè)體化疾病預(yù)防模式，以期達(dá)到治病于未病、防病于未然的目標(biāo)。②分子診斷體系的完善：分子診斷是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要基石，其研究?jī)?nèi)容涉及基因組、表觀遺傳組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組等多個(gè)層面，研究目標(biāo)旨在發(fā)現(xiàn)在臨床診療過程能發(fā)揮指導(dǎo)和參考作用的生物標(biāo)志物，如：一些與疾病關(guān)聯(lián)性、特異性強(qiáng)的標(biāo)志物，可以用于疾病的篩查、早期診斷及復(fù)發(fā)監(jiān)控；一些與藥物療效密相關(guān)的標(biāo)志物，可以作為指導(dǎo)個(gè)體化用藥的參考和依據(jù)；一些反映疾病預(yù)后的標(biāo)志物，可用于疾病預(yù)后和轉(zhuǎn)歸的預(yù)測(cè)。③分子影像學(xué)技術(shù)研究：包括研發(fā)分子標(biāo)志物為指導(dǎo)的MRI、CT、超聲等多模態(tài)圖像融合技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)或無創(chuàng)的精準(zhǔn)診斷。④臨床精準(zhǔn)醫(yī)療研究：精準(zhǔn)醫(yī)療的核心即治療方案的“個(gè)體化”，以患者分子診斷結(jié)果、個(gè)人全面信息、影像學(xué)以及大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果為依據(jù)，選擇個(gè)體化的治療方案，通過開展回顧性及前瞻性的臨床研究，全面評(píng)估精準(zhǔn)治療方案的療效、優(yōu)勢(shì)和不足，作為開展精準(zhǔn)治療的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)[6]。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開人類基因組測(cè)序技術(shù)的革新，生物信息學(xué)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的進(jìn)步；亦有賴于生物芯片技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、代謝組學(xué)技術(shù)、分子影像、微創(chuàng)等生物醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展。因此，對(duì)我國(guó)醫(yī)療技術(shù)的創(chuàng)新提出了更高的要求。因此，醫(yī)學(xué)教育中除了讓廣大醫(yī)學(xué)生及醫(yī)務(wù)工作者意識(shí)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的戰(zhàn)略地位外，更要讓他們充分意識(shí)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)目前正處于發(fā)展階段，整個(gè)精準(zhǔn)診療體系的各個(gè)環(huán)節(jié)尚有待于進(jìn)一步發(fā)展和完善，充分調(diào)動(dòng)廣大醫(yī)學(xué)生及臨床醫(yī)務(wù)工作者的創(chuàng)新意識(shí)和研究熱情，積極營(yíng)造濃厚的科研氛圍。同時(shí)各大醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)出臺(tái)相關(guān)支持政策，并加大精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)建設(shè)，為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供可靠的支撐。

3結(jié)語

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)將改變?nèi)藗儗?duì)疾病的認(rèn)知水平，并使疾病的分類、診斷、治療及后續(xù)健康管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的指南和規(guī)范發(fā)生革命性的變化，這對(duì)我國(guó)醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)和梯隊(duì)建設(shè)，科研環(huán)境的支撐都提出了新要求。醫(yī)學(xué)教育應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，加強(qiáng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念傳輸，優(yōu)化醫(yī)學(xué)教育體系，加強(qiáng)學(xué)科交叉培養(yǎng)，灌輸團(tuán)隊(duì)精神，激發(fā)科研和創(chuàng)新意識(shí)，深化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)人才的培育，以期促進(jìn)我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的健康發(fā)展。

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