本書共分五章，內(nèi)容包括：表觀遺傳的理論基礎(chǔ)，表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制，表觀遺傳的現(xiàn)象、環(huán)境及其治療，表觀遺傳與腫瘤的發(fā)生及診療，表觀遺傳與消化道腫瘤診療的實(shí)踐研究。
隨著人類基因組研究的不斷深入，遺傳學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在基因組中除了DNA序列和RNA序列，還有許多調(diào)控基因的信息，它們本身雖然不改變基因的序列，但是可以通過基因修飾、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA與其他分子的相互作用，影響和調(diào)節(jié)遺傳基能和特性。的病因及發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，因此應(yīng)利用表觀遺傳學(xué)技術(shù)，以不改變基因密碼本身而影響DNA的輔助分子和調(diào)控機(jī)制的方式，來關(guān)閉細(xì)胞中高度活化的異常基因，為的診治提供新的方法和手段。
鑒于此，筆者撰寫了《表觀遺傳機(jī)制與消化道診療》一書。在內(nèi)容編排上共設(shè)置五章：章是表觀遺傳的理論基礎(chǔ)，內(nèi)括表觀遺傳的認(rèn)知、來自表觀遺傳的挑戰(zhàn)、表觀遺傳的研究方法及其運(yùn)用、表觀遺傳的發(fā)展趨勢(shì)與展望；第二章是表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制，內(nèi)括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑、非編碼RNA；第三章論述表觀遺傳的現(xiàn)象、環(huán)境及其，內(nèi)括表觀遺傳的現(xiàn)象、表觀遺傳的環(huán)境分析、表觀遺傳的技術(shù)；第四章分析表觀遺傳與的發(fā)生及診療，內(nèi)括表觀遺傳與發(fā)生的機(jī)制、表觀遺傳與的診斷及、消化道中表觀遺傳修飾與；第五章是表觀遺傳與消化道診療的實(shí)踐研究，內(nèi)括表觀遺傳與食管癌的診療策略、表觀遺傳與胃癌的臨床應(yīng)用、表觀遺傳與肝癌的診療技術(shù)、表觀遺傳與結(jié)直腸癌的措施。
本書內(nèi)容實(shí)，通俗易懂，理論結(jié)構(gòu)合理，本著務(wù)實(shí)、求新與開拓的精神，結(jié)、研究、提煉的基礎(chǔ)上，既有表觀遺傳的理論基礎(chǔ)、調(diào)控機(jī)制等相關(guān)知識(shí)的介紹，又有表觀遺傳與食管癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌診療的具體實(shí)踐探討，力求從理論和實(shí)踐結(jié)合的角度，為推動(dòng)表觀遺傳的創(chuàng)新與發(fā)展提供參考和借鑒。
筆者在撰寫本書的過程中，得到了許多專家學(xué)者的幫助和指導(dǎo)，在此表示誠摯的謝意。由于筆者水平有限，加之時(shí)間倉促，書中所涉及的內(nèi)容難免有疏漏之處，希望各位讀者多提寶貴意見，以便筆一步修改，使之更加完善。
表觀遺傳的理論基礎(chǔ)
節(jié)表觀遺傳的認(rèn)知
一、表觀遺傳學(xué)
經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為遺傳的分子基礎(chǔ)是核酸，生命的遺傳信息儲(chǔ)存在核酸的堿基序列上，堿基序列的改變會(huì)引起生物體表型的改變，而且這種改變可以從上一代傳遞到下一代。然而，現(xiàn)代生物括人類在內(nèi)）從祖先基因組中所獲得的育化信息并不僅僅是基因序列。在基因的脫氧核糖核酸（DNA）序列不發(fā)生變化的條件下，基因表達(dá)發(fā)生的改變也是可以遺傳的，從而導(dǎo)致可遺傳的表型變化，這種表型變化因?yàn)闆]有直接涉及基因的序列信息，是“表觀”的，所以被稱為表觀遺傳修飾。由此，遺傳學(xué)的研究又開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域——表觀遺傳學(xué)。
生物遺傳信息儲(chǔ)存于DNA序列中，傳統(tǒng)遺傳學(xué)研究基于DNA序列改變所致的基因表達(dá)水平的變化，如基因突變、雜合性丟失和微不穩(wěn)定性等。但是，在基因組中除DNA和核糖核酸（RNA）序列外，還存在許多調(diào)控基因的信息。這些信息雖然不改變基因序列，卻可以通過基因修飾、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA與其他分子的相互作用，影響和調(diào)節(jié)遺傳基能和特性，并且能夠通過發(fā)育和細(xì)胞增殖來穩(wěn)定傳遞能特性，這就是表觀遺傳。表觀遺傳學(xué)是指在基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下，基因的表達(dá)水能發(fā)生改變，并產(chǎn)生可遺傳表型的遺傳學(xué)分支學(xué)科。
表觀遺傳具有三個(gè)主要特征：①可遺傳性；②可逆性；③DNA不變。表觀遺傳的主要觀點(diǎn)是，有機(jī)體的大部分性狀是由DNA序列中的編碼鏈傳遞的，但是DNA序列以外的化學(xué)標(biāo)記編碼的表觀遺傳密碼，對(duì)于有機(jī)體的健康及表型特征，同樣也有深刻的影響。從根本上而言，表觀遺傳是環(huán)境因素與細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生交互作用的結(jié)果。對(duì)于生物個(gè)體而言，遺傳學(xué)信息提供了合括表觀遺傳修飾在內(nèi)的各種蛋白質(zhì)的藍(lán)圖，而表觀遺傳學(xué)信息調(diào)控著適當(dāng)?shù)囊唤M表達(dá)基因及其表達(dá)的程度，即表觀遺傳學(xué)信息提供何時(shí)、何地和如何應(yīng)用遺傳學(xué)信息的指令。在整個(gè)生命過程中，表觀遺傳學(xué)信息能在不改變DNA序列的情況下對(duì)激素、生長因子等調(diào)節(jié)分子傳遞的環(huán)境信息作出反應(yīng)。因此，遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)既相互區(qū)別又相輔相成，共同確保生命體的能。
生物界存在許多遺傳學(xué)難以解釋的現(xiàn)象，如人體內(nèi)的所有細(xì)胞都攜帶著相同的基因組，但不同的組織器官卻表現(xiàn)出不同的能。又如，同卵雙生分享相同的遺傳基因組，卻能夠表現(xiàn)出表型上的差異或?qū)膊【哂胁煌囊赘行�。再如，研究中發(fā)現(xiàn)某些基因不表達(dá)可以導(dǎo)致的發(fā)生或加速惡化，有些基因不表達(dá)屬于基因突變的結(jié)果，但一些基因沒改變卻莫名其妙地不表達(dá)了。此外，環(huán)境、飲食等外在因素也可以改變?nèi)梭w或其他生物的外在表型，甚至可以遺傳。這些反�，F(xiàn)象長期困擾著遺傳學(xué)家，并提示需要理論突破和創(chuàng)新。
人類基因組計(jì)劃的完成，不僅沒能很好地解答這些困惑，反而提出了新的問題。例如：為何人與猿的編碼鏈僅差1%，而兩者的表型差異如此之大；人類基因組中含有30億個(gè)堿基對(duì)，但僅用1%的堿基對(duì)編碼25000個(gè)基因，其余的堿基對(duì)是否是無用的；等等。
這些問題都是在后基因組時(shí)代迫切需要解決的問題。
1939年，表觀遺傳學(xué)（epigenetics）這一術(shù)語被提出。1941年，種表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象——位置效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)，即因?yàn)榛蛑苓吇蚪M環(huán)境的改變，引發(fā)基因可逆的失活。位置效應(yīng)通常是由于處在有轉(zhuǎn)錄活性常染色質(zhì)區(qū)的基因，移近至無轉(zhuǎn)錄活性異染色質(zhì)（HC）區(qū)的結(jié)果。這種因基因位置改變引發(fā)的基因失活，在相同遺傳背景的細(xì)胞群體中產(chǎn)生不同的表型，狀如花斑。
1942年，現(xiàn)代表觀遺傳學(xué)的概念被代表觀遺傳學(xué)認(rèn)為基因型通過一些“偶然的、不確定的機(jī)制”決定了不同的表型。1987年，遺傳學(xué)家確定可以在兩個(gè)層面上研究高等生物的基因?qū)傩裕簜�(gè)層面是基因的世代間傳遞的規(guī)律，這屬于遺傳學(xué)；第二個(gè)層面是生物從受精卵到成體的發(fā)育過程中基因活性變化的規(guī)律，這屬于表觀遺傳學(xué)。1994年，遺傳學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因活性的變化不僅發(fā)育過程中，也發(fā)生在生物體已分化的細(xì)胞中，基因活性的某種變化可以通過有絲分裂的細(xì)胞遺傳下去。
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