ТРАНСГЕНЕР; CI; S ЕПИГЕНЕЗА Д-р
Препоръчайте документи
ТРАНСГЕНЕРАЦИОННА ЕПИГЕНЕЗА 03. 29, 2016 г. Д-р Sára Tóth Semmelweis University Катедра по генетика, клетки и имунобиология
Той се занимава с явления, които увеличават способността на генома да създава генетично разнообразие, без да променя последователността на ДНК, т.е. мутация.
ЕПИГЕНЕТИКА КАТО СОФТУЕР Геном на твърдия диск
След Joern Walter (Saarland, Германия)
Мутациите често променят значението на една последователност
Епигенетичните промени променят активността
Регулация на генната експресия
Генетика и епигенетика Епигенетика
Нестабилни епигенетични признаци
Стабилни епигенетични признаци Клетъчна диференциация
Специфично наследяване на ДНК последователност; изтриване на епигенетични признаци Клетъчно делене
Епигенетично наследяване на сигнали
Връзката между генетика, епигенетика и фенотип
Наследени епигенетични промени
Епигенетични ефекти при хората
Отпред. Cell Dev. Biol., 09 септември 2014 | doi: 10.3389/fcell.2014.00049
Епигенетични различия Придобита/соматична Диета Възраст Без лекарства Инфекции Стресови фактори Потомство на майката
ДНК метилиране Хистонови модификации Некодиращи РНК Ремоделиране на хроматин
Трансгенерационна епигенетична памет Екологичен ефект или генетичен дефект на епигенетичните модификатори
Епигенетична промяна на зародишната линия
Епигенетични промени в телесните клетки
Промяна на фенотип от поколение
Трансгенно наследяване на фенотипна промяна (епиалелна)
Стабилен трансфер на хроматиновото състояние
Kelly Epigenetics & Chromatin 2014 7: 6 doi: 10.1186/1756-8935-7-6
Стохастично обръщане на състоянието на хромина
Основни проблеми в епигенетичната памет
A/Митотична памет
B/Cell (линия) спецификация
C/Развитие на трансгенерационното епигенетично наследство 2012; 139: 3891-3896
Възможни механизми за трансфер на генна експресия по време на клетъчно делене Генен трансфер чрез транскрипционни фактори и ncRNAs
B/Шаблон ДНК и хроматин
Епигенетични промени и техните последици
СОМАТИЧНИ ПРОМЕНИ • Стохастично формиране на епигенетични сигнали • Епимутация, предизвикана от околната среда • Случайна епимутация, зависима от възрастта
• ПРОМЕНИ В ГЕРМЕНАТА ЛИНИЯ • Емитации на зародишни клетки • Непълно заличаване на родителския модел (напр. Метилиране)
Трансгенерационно епигенетично наследство Епигенетични вариации в рамките на едно поколение
Примери за първични и вторични епимутации.
Nature Reviews Cancer 15,625-634 (2015) doi: 10.1038/nrc4001
Епигенетично препрограмиране по време на ранното индивидуално развитие: формиране и заличаване на конститутивни епимутации
Nature Reviews Cancer 15,625-634 (2015) doi: 10.1038/nrc4001
ЖИВОТНА СЕНЗИТИВНОСТ НА ЕПИГЕН КЪМ ВЪЗДЕЙСТВИЯТА ВЪРХУ ОКОЛНАТА СРЕДА
Но има особено чувствителни периоди
Gluckman, P. D. et al. (2009) Епигенетични механизми, които подкрепят метаболитните и сърдечно-съдови заболявания Nat Rev Endocrinol
Дали епигенетичният ефект е много поколение или трансгенерация?
Излагането на няколко поколения е ендогенно, екзогенните ефекти върху околната среда са критични периоди
Режими на наследяване на няколко поколения
Тенденции в молекулярната медицина 2015 21, 134-144
Възможности за трансгенерационно епигенетично предаване по бащина и майчина линия
Nature Reviews Neuroscience 16, 332-344 (2015) doi: 10.1038/nrn3818
Пътища на предаване по майчина линия
Зародишни клетки Зародишни клетки
Програмиране на вътрематочното индивидуално развитие
Зародишни клетки Зародишни клетки
F0 Епигенетичен ефект на програмиране
Зародишна линия епигенетичен модел
Соматичен епигенетичен модел
Зародишна линия епигенетично предаване
ncRNAs, прион, вирус
Трансгенерационно предаване на бъдещите поколения
Сложни взаимодействия по време на бременност между майчината среда, плацентата и плода
Nature Reviews Neuroscience 16, 332-344 (2015) doi: 10.1038/nrn3818
Ендокринни разрушители (EDC)
ПОСЛЕДСТВИЯ Плодът • Забавяне на растежа • Метаболитни промени • Променено развитие на нервната система • Променена хормонална система
Плацента • Ненормална инвазия • Несъвършена васкуларизация • Променена диференциация на клетките • Лош растеж
Майка • Прееклампсия • Гестационен диабет • Повтарящи се спонтанни аборти
Не само периодът на бременността има значение Ограничен прием на протеин по време на бременност
Ограничен прием на протеини по време на бременност и кърмене
Намалена протеинова диета по време на бременност
Намалена протеинова диета по време на бременност и кърмене
Предполагаем механизъм: променено метилиране, водещо до променена експресия на гени
Предполагаем механизъм: променено метилиране, водещо до променена експресия на гени, участващи в метаболизма на глюкозата
Високо систолично кръвно налягане и намален брой на нефрона; вероятно склонен към високо кръвно налягане
Променен метаболизъм на глюкозата; може да предразположи към диабет
Ефект на майката Бременност - след раждане - лактация F0 поколение Богата на въглехидрати диета по време на кърмене
Контролна диета от поколение F1 (HC майка)
(Srinivasan et al Diabetes 2003)
Ефектът на околната среда върху бащиния епигеном
Въздействие върху околната среда/начина на живот Токсини Ендокринни разрушители Пушещо затлъстяване
Ефектите могат да повлияят на сперматозоидите по време на формирането в тестиса или по време на узряването в епидидима
DNA Свързана с хистон ДНК breaks МикроРНК ДНК се разпада
Променена генна експресия в зигота
Потомство с неадекватен ембрионален растеж и здраве
Наука 15 август 2014: Том 345 бр. 6198 стр. 756-760
Критични етапи на препрограмиране от околната среда по време на сперматогенезата
Nature Reviews Neuroscience 16, 332-344 (2015) doi: 10.1038/nrn3818
Nature Reviews Urology 9, 609-619 (ноември 2012 г.)
Епигенетично участие на гаметогенезата
Вътрематочното недохранване променя метилома на зародишните клетки в матката