From chromatin biology to therapeutics
从染色质生物学到治疗
编 者：Krishnarao Appasani
出 版 社：Cambridge
索 书 号：Q3/E64/2012/Y
藏书地点：武大外教中心
表观遗传学是与遗传学相对应的概念。遗传学改变是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而表观遗传学改变则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和组蛋白修饰等；表观基因组学则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。DNA甲基化因其与人类发育和肿瘤的密切关系，已经成为表观遗传学和表观基因组学研究的重要内容。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，将S-腺苷甲硫氨酸提供的甲基基团共价结合到CpG二核苷酸的胞嘧啶5ˊ碳位上的过程。人类基因组序列中的CpG二核苷酸主要以两种形式存在：一种分散在DNA序列中，并且重视处于甲基化状态，如alu等重复序列；另一种则是大小为300~3000bp左右且富含CpG二核苷酸的CpG岛的形式存在，由于这些CpG岛通常位于基因的转录起始位点（启动子或第一外显子）附近并且可能参与了基因的表达调控，因而受到人们的广泛关注，特别是CpG岛异常高甲基化所致抑癌基因转录失活以及异常低甲基化所致原癌基因的激活已经成为肿瘤研究中的热点问题。表观基因组计划实施近10年以来，已得诸多进 展。对于研究者来说，面对具体问题选择合适的研究方法显得尤为重要，应针对不同的研究目的 选取敏感、可靠、经济、简便的方法。此外,研究者可将各种甲基化检测技术与其他技术相结合，以扬长避短，从而满足不同研究的要求，获得理想的实验结果。随着研究的不断深入和分子生物学技术的飞速发展，必将涌现出更多较为完善的研究方法，从而为表观遗传学及表观基因组学的发展提供强有力的支持，为表观遗传学、胚胎发育及肿瘤研究提供新的思路，进而有助于揭示生长发育和人类疾病等许多生命现象的本质。
本书共由六个部分三十五章内容构成。第一部分的主题是染色质生物学及生物化学基础，第一章对表观基因组学做了详细的介绍，第二章对表观遗传学的概念及其发展历史进行了描述，人类表观遗传因子的功能网络是第三章主要阐述的内容，第四章的主题是启动子中核小体的定位，包括可能影响核小体定位的因子、假说等内容。作者在第五章介绍的是蛋白质甲基化和乙酰化的化学报告分子。第六章对表观基因沉默中的长链非编码RNA进行了阐述，Airn-和Kcnq 1 ot1依赖的基因沉默、lncRNA和染色质的相互作用、与lncRNA关联的表观修饰等多方面内容都涵盖其中。第二部分的内容是表观印迹及干细胞。第七章阐述的是活跃的DNA脱甲基化，包括DNA甲基化在哺乳动物中的特异性和分布、小鼠发育过程中的DNA甲基化、小鼠合子中的DNA去甲基化等多个方面。第八章阐述的是人类胚胎干细胞在分化过程中家系特异基因的组蛋白修饰。第九章对人类多功能干细胞的表观遗传稳定性进行了介绍。作者在第十章对脂肪衍生的干细胞向心脏分化中CpG甲基化的影响进行了描述。第十一章阐述的是由REST调控的干细胞表观基因组。第十二章对胚胎干细胞中的microRNAs进行了介绍。第十二章的主题是复制中的时间调控，包括DNA复制的介绍、每一个循环中基因组的复制、复制中检查点的控制、DNA复制和基因表达的时机等多个方面。第三部分的主题是表观基因组学实验及检测技术，包括第十四章到第二十章，内容涵盖了通过亲和捕捉方法检测CpG甲基化模式、与癌症和干细胞分化相关的启动子甲基化模式的基因组范围的ChIP-DSL描述、在焦磷酸测序平台上CpG甲基化的高分辨率的定量检测、基于高通量测序技术的全基因组的甲基化组分析等多个方面。第四部分介绍的是疾病生物学中的表观基因组学，通过全基因组DNA甲基化分析的癌症分类、结直肠癌中CpG岛甲基化、膀胱癌中的表观遗传侧貌、儿童癌症的基因组规模的DNA甲基化分析、面肩肱型肌营养不良的表观遗传学等内容都涵盖其中。作者在第五章阐述的是神经退行性疾病中的表观基因组学，包括神经精神疾病表观遗传研究设计问题、包括孤独症、雷特氏症、癫痫等人类神经发育失调的表观遗传调控、精神病及情绪失调中染色质相关机制的神经生物学、认知功能表观遗传调控中的激酶和磷酸酶等多个方面。第六部分对表现变化、多态性及流行病学视角进行了描述，儿童虐待对大脑的表观遗传作用、X染色体连锁的单核苷酸多态性和剂量补偿、结直肠癌的表观遗传多样性、表观遗传流行病学等内容都涵盖其中。
生物界存在着许多遗传学难以阐明的现象，如人体内每个细胞携带着相同的基因组，但不同的组织器官却表现不同的生物功能。又如单卵孪生子分享相同的遗传基因组，却能够显示表型上的差异或对疾病具有不同的易感性等。肿瘤研究中发现某些基因不表达可以导致或加速肿瘤发生，有些基因不表达属于基因突变的结果，均属于表观遗传学的研究范畴，它是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域。本书作者通过六部分共十三章内容，对表观基因组学包括疾病相关的表观遗传学进行了详细的阐述。本书内容针对性较强，比较适合表观遗传相关研究的科研人员和学生阅读，同时也能给对表观遗传学感兴趣的读者带来很大益处。
本书目录
贡献者名单
序——Azim Surani
前言
第一部分 染色质生物学及生物化学基础
第一章 表观基因组学介绍
第二章 表观遗传学及历史
第三章 人类表观遗传因子的功能网络
第四章 启动子中的核小体定位：意义及开放性问题
第五章 蛋白质甲基化和乙酰化的化学报告分子
第六章 表观基因沉默中的长链非编码RNA
第二部分 表观印迹及干细胞
第七章 活跃的DNA脱甲基化：合子中的谜
第八章 人类胚胎干细胞在体外分化过程中家系特异基因的组蛋白修饰
第九章 人类多功能干细胞的表观遗传稳定性
第十章 脂肪衍生的干细胞向心脏分化中CpG甲基化的影响
第十一章 由REST调控的干细胞表观基因组
第十二章 胚胎干细胞中的microRNAs
第十三章 复制中的时间调控
第三部分 表观基因组学实验及测序技术
第十四章 通过亲和捕捉方法检测CpG甲基化模式
第十五章 与癌症和干细胞分化相关的启动子甲基化模式的基因组范围的ChIP-DSL描述
第十六章 在焦磷酸测序平台上CpG甲基化的高分辨率的定量检测
第十七章 Illumina BeadArray
平台上DNA甲基化检测描述
第十八章 用于DNA甲基化分析的基于毛细管电泳的方法进展
第二十章 药物表观基因组学及毒物表观基因组学中用于染色质结构分析的DNA甲基化三维定量成像
第四部分 疾病生物学中的表观基因组学
第二十一章 通过全基因组DNA甲基化分析的癌症分类
第二十二章 结直肠癌中启动子CpG岛甲基化：生物学和临床应用
第二十三章 膀胱癌中的表观遗传侧貌
第二十四章 儿童中癌症的基因组规模的DNA甲基化分析
第二十五章 面肩肱型肌营养不良的表观遗传学
第二十六章 利用抑制子和激活子调节组蛋白乙酰化
第五部分 神经退行性疾病中的表观基因组学
第二十七章 神经精神疾病表观遗传研究设计问题
第二十八章 包括孤独症、雷特氏症、癫痫等人类神经发育失调的表观遗传调控
第二十九章 精神病及情绪失调中染色质相关机制的神经生物学
第三十章 家族性ATR-X智力低下综合征的基因组范围的DNA甲基化分析
第三十一章 认知功能表观遗传调控中的激酶和磷酸酶
第六部分 表观变化、多态性及流行病学视角
第三十二章 儿童虐待对大脑的表观遗传作用
第三十三章 X染色体连锁的单核苷酸多态性和剂量补偿
第三十四章 结直肠癌的表观遗传多样性
第三十五章 表观遗传流行病学：对环境的隔代反应
索引
（郑银珍）