致力研究常见疾病中的表观遗传信息（Epigenetics）

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生物通报道：Johns Hopkins的研究人员呼吁在研究常见疾病（如癌症、心脏病和糖尿病）的影响因子时，应该同时考虑到先天遗传信息和表观遗传信息（Epigenetics）。即将在8月出版的Trends in Genetics上的一篇文章中，研究人员给出了一个系统地将表观遗传信息地融合到传统的遗传学研究中的框架。他们认为这对于理解隐藏在常见疾病之后的遗传和环境因素将是必要的。

和遗传序列从双亲传递给孩子一样，位于我们基因上的表观遗传“标记”也能被遗传。这些“标记”——通常是甲基基团——附着在基因骨架上并能传递信息，例如标记某个基因来自双亲中的哪一方。这些标记通常还能打开或关闭基因。但也同DNA序列发生变化一样，获得或丢失表观遗传标记也能导致疾病如癌症的发生。

“表观遗传因素并不是和所有的人类疾病都有联系，但开发新的技术来确定表观遗传变化何时、何处能影响到健康，是绝对必要的”Andrew Feinberg博士说。

到目前为止，只有少部分DNA上的特定区域所伴随的表观遗传标记被分析记录。但是，Hopkins的研究人员表示，现在是时候应该和基因组测序一样开始大规模的表观遗传研究了。

但是要从表观遗传的角度来定义什么是“正常”整个基因组，Feinberg说研究人员需要新的技术来快速、准确、经济地确定表观遗传标记的存在及其位置，正如高通量技术彻底革新了整个基因组研究一样。“这种革新的力量是构建全面的表观遗传信息所必需的，可是这种技术目前还不存在。...发展这种技术及其相应的数据分析统计方法将需要研究者的通力合作，并且也是首要的事情，”Feinberg说。

实现这个目标的第一步是建立常见人类疾病表观遗传研究的新的、多机构的研究中心。美国国家人类基因组研究中心和国家神经健康中心提供了500万美元用于中心的建设，中心的研究人员将致力于开发研究所需的工具，然后系统地研究自闭症和躁郁症(bipolar disorder)等疾病的表观遗传信息。

“如同遗传学家确定样品的基因型(genotypes)和单体型（haplotypes,基因组型）一样，我们也需要测定来自不同组织和不同人的多种样品来确定‘表观遗传型’，”Feinberg说。“只有通过遗传和表观遗传信息的双重研究，我们才能获得一个完整的有关健康人以及患某种疾病的人的基因功能如何受影响的详细信息。”Feinberg和Hans Bjornsson以及流行病学家Daniele Fallin说，如果没有相应的表观遗传信息，要确定常见疾病的遗传影响因子的工作是远远不够的。

人们普遍认为，常见的、复杂的疾病如癌症、糖尿病和心脏病是因为一些目前尚未知道的基因的变化累积造成的，但Hopkins的研究人员指出，表观遗传的变化则增加了这些疾病的复杂性。目前还不知道表观遗传标记变化的程度，但已经知道表观遗传错误与癌症和相对罕见的Bevkwith-Wiedemann综合症等疾病的发生有关。

“一个人具有的表观遗传标记能够直接影响到疾病的发生与否，而且它们也能影响一个潜在的遗传突变或变异是否能确实导致生物学或生理学上的变化，”Biornsson说。“我们认为表观遗传或许在解释大多数常见疾病的变异方面有重要意义。”例如，一个能导致疾病的突变被它的表观遗传标记关闭时，这种突变就无法导致疾病。表观遗传的轻微变化都可能打开基因的表达从而产生一系列的影响。表观遗传变异也有助于将环境和年龄与疾病发生风险联系起来。

“常见的复杂性疾病往往在人上了年纪时发生，仅用遗传学已经不能全面解释这种突变的累积。而在细胞和人逐渐衰老时，表观遗传标记比DNA序列更易受到环境因素的影响而因此发生变化，很有必要对这些可能原因进行研究”，Feinberg说。（Yang Shujuan）