遺伝子刷り込みの化学的基礎
遺伝子の刷り込みは、遺伝子の発現が母親または父親から遺伝するかどうかに依存する魅力的な現象です。このユニークなプロセスの化学的基礎には、いくつかの重要な要因が含まれます。
1。 DNAメチル化：
* 最も重要な化学修飾： DNAメチル化には、DNAのシトシン塩基へのメチル基（CH3）の添加が含まれます。このメチル化パターンは、配偶子形成（精子と卵の形成）中に確立され、遺伝することができます。
* 遺伝子のサイレンシング： DNA配列上の特定の位置でのメチル化は、転写因子がプロモーター領域に結合するのを防ぐことにより、遺伝子発現を沈黙させることができます。
* 差別的にメチル化領域（DMRS）： 刻印された遺伝子には、通常、精子と卵で差別的にメチル化されたDMRがあります。これらのDMRは、「刷り込み制御領域」として機能し、隣接する遺伝子の発現を調節します。
2。ヒストン修飾：
* クロマチン構造： ヒストンは、DNAをクロマチンにパッケージ化するタンパク質です。アセチル化やメチル化などのヒストン修飾により、DNAの転写因子へのアクセシビリティが変化します。
* インプリンティングコントロール： 特定のヒストン修飾は、沈黙または刷り込み遺伝子の活性化に関連する可能性があります。たとえば、H3K27Me3（ヒストンH3でのリジン27のトリメチル化）は遺伝子抑制としばしば関連していますが、H3K4ME3（ヒストンH3でのリジン4のトリメチル化）は遺伝子活性化に関連しています。
3。非コードRNA（ncrNA）：
* 刷り込みの規制： 特定のNCRNA、特に長い非コーディングRNA（lncrNA）は、インプリンティングで重要な役割を果たします。それらは、クロマチン構造を修正し、遺伝子発現を調節するタンパク質を動員するために足場として作用することができます。
* 例：
* xist： 雌のX染色体不活性化の原因となるlncRNA。
* Airn： 刻印されたIGF2R遺伝子のサイレンシングに関与するlncRNA。
4。 DNA複製タイミング：
* 微分複製： 刻印された遺伝子は、親の起源に応じて、細胞周期のS期に異なる時期に異なる時点で複製されることがよくあります。
* 表現の調節： 初期の複製は遺伝子の活性化にリンクできますが、遅い複製は遺伝子サイレンシングに関連している可能性があります。
5。遺伝的要因：
* インプリンティングコントロール領域（ICR）： これらは、メチル化とヒストン修飾パターンを媒介することにより刷り込みを調節する特定のDNA配列です。
* インプリンティングセンター（ICS）： 複数の遺伝子の刷り込み状態を制御する複数のICRを含む大規模な領域。
全体として、遺伝子の刷り込みの化学的基礎は複数の要因の複雑な相互作用です。 DNAメチル化、ヒストン修飾、非コードRNA、および遺伝的要素の協調的作用により、親の起源に基づいて刻印された遺伝子の正しい発現が保証されます。
注： これは、遺伝子の刷り込みの化学的基礎の簡略化された説明です。この複雑なプロセスには他にも多くの要因とメカニズムが含まれており、進行中の研究は新しい洞察を明らかにし続けています。
