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2025-11-06 发布于山东
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表观遗传学课件

2021/10/10

表观遗传学概述

表观遗传机制

表观遗传与基因表达调控

表观遗传在生物发育中作用

表观遗传与人类疾病关系

表观遗传学技术应用与前景展望

2021/10/10

表观遗传学概述

Chapter

2021/10/10

表观遗传学是研究基因表达或细胞表现型的变化，这些变化可以通过细胞分裂和增殖在生物体内遗传，但并不涉及DNA序列的改变。

从经典的遗传学理论到现代表观遗传学的建立，经历了对基因表达调控机制的逐步深入认识。近年来，随着高通量测序技术的发展，表观遗传学领域取得了重要突破。

定义

发展历程

2021/10/10

主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等表观遗传修饰现象。

研究对象

表观遗传学揭示了生物体内基因表达调控的复杂性和多样性，对于理解生物发育、进化以及疾病发生发展机制具有重要意义。

意义

2021/10/10

与遗传学关系

表观遗传学与经典遗传学相互补充，共同揭示生物遗传信息的传递和表达调控机制。

与发育生物学关系

发育过程中涉及大量基因表达的时空特异性调控，表观遗传学修饰参与其中并发挥关键作用。

与细胞生物学关系

细胞是生物体结构和功能的基本单位，表观遗传学修饰在细胞分裂、增殖和分化过程中发挥重要作用。

与医学关系

表观遗传学异常与多种疾病的发生发展密切相关，为疾病的预防、诊断和治疗提供了新的思路和方法。

2021/10/10

表观遗传机制

Chapter

2021/10/10

组蛋白修饰的研究方法

包括染色质免疫共沉淀、质谱分析等。

组蛋白修饰的定义

通过对组蛋白进行共价修饰，如乙酰化、甲基化、磷酸化等，改变染色质的结构和功能。

组蛋白修饰的作用

参与基因表达的调控，影响DNA的复制、修复和重组等过程。

2021/10/10

表观遗传与基因表达调控

Chapter

2021/10/10

通过与DNA结合，调控基因的转录过程。

转录因子

染色质重塑

组蛋白修饰

改变染色质的结构，从而影响基因的可及性和转录。

通过改变组蛋白的电荷、结构和稳定性，影响基因转录。

2021/10/10

通过特定的酶降解mRNA，从而调控基因的表达。

mRNA降解

与mRNA结合，促进或抑制翻译的起始。

翻译起始因子

通过与mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解。

microRNA

2021/10/10

通过添加磷酸基团，改变蛋白质的结构和功能。

磷酸化

通过添加乙酰基团，影响蛋白质的稳定性和相互作用。

乙酰化

通过添加甲基基团，改变蛋白质的结构和功能。

甲基化

通过添加泛素分子，标记蛋白质进行降解或改变其功能。

泛素化

2021/10/10

表观遗传在生物发育中作用

Chapter

2021/10/10

基因组印记

在哺乳动物中，父源和母源基因在胚胎发育过程中具有不同的表达模式，这种差异表达受到表观遗传调控，如DNA甲基化和组蛋白修饰。

X染色体失活

雌性哺乳动物具有两条X染色体，其中一条在胚胎发育过程中会随机失活，以保持与雄性（XY）相同的基因剂量。X染色体失活受到表观遗传机制的调控，如X染色体上的长非编码RNA（Xist）介导的染色质重塑。

胚胎干细胞多能性维持

胚胎干细胞具有分化为各种细胞类型的潜能，这种多能性的维持受到表观遗传调控，如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。

2021/10/10

细胞类型特异性基因表达

在细胞分化过程中，不同类型的细胞会表达不同的基因组合，这种特异性表达受到表观遗传机制的调控，如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。

转录因子网络

转录因子通过与特定基因启动子区域的结合来调控基因表达。在细胞分化过程中，转录因子网络会发生动态变化，导致不同细胞类型的特异性基因表达模式。

microRNA调控

microRNA是一类小非编码RNA，通过与靶mRNA的结合来抑制其翻译或促进其降解。在细胞分化过程中，microRNA的表达模式会发生改变，从而影响细胞分化的方向和程度。

2021/10/10

组织特异性基因表达

在组织器官形成过程中，不同类型的组织会表达不同的基因组合，这种特异性表达受到表观遗传机制的调控，如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。

细胞间相互作用

在组织器官形成过程中，细胞间相互作用对于组织结构的形成和维持至关重要。这些相互作用包括细胞间信号传递、细胞黏附和细胞迁移等，它们受到表观遗传机制的调控。

环境因素与表观遗传互作

环境因素如饮食、生活方式和化学物质等可以影响表观遗传标记的稳定性和

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