Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.10: 후성유전적 조절
목차

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Epigenetic Regulation
 
전사물

14.10: Epigenetic Regulation

14.10: 후성유전적 조절

Epigenetic mechanisms play an essential role in healthy development. Conversely, precisely regulated epigenetic mechanisms are disrupted in diseases like cancer.

In most mammals, females have two X chromosomes (XX) while males have an X and a Y chromosome (XY). The X chromosome contains significantly more genes than the Y chromosome. Therefore, to prevent an excess of X chromosome-linked gene expression in females, one of the two X chromosomes is randomly silenced during early development. This process, called X-chromosome inactivation, is regulated by DNA methylation. Scientists have found greater DNA methylation at gene promoter sites on the inactive X chromosome than its active counterpart. DNA methylation prevents the transcription machinery from attaching to the promoter region, thus inhibiting gene transcription.

Abnormal DNA methylation plays an important role in cancer. The promoter region of most genes contains stretches of cytosine and guanine nucleotides linked by a phosphate group. These regions are called CpG islands. In healthy cells, CpG islands are not methylated. However, in cancer cells, CpG islands in the promoter regions of tumor suppressor genes or cell cycle regulators are excessively methylated. Methylation turns off the expression of these genes, allowing cancer cells to divide rapidly and uncontrollably.

후성 유전학 메커니즘은 건강한 발달에 필수적인 역할을합니다. 반대로, 정확하게 규제된 후성유전학 적 메커니즘은 암과 같은 질병에서 중단됩니다.

대부분의 포유동물에서, 암컷은 2개의 X 염색체 (XX)가 있고 남성은 X와 Y 염색체 (XY)가 있습니다. X 염색체는 Y 염색체 보다는 현저하게 더 많은 유전자를 포함합니다. 따라서, 암컷에서 X 염색체-연결 유전자 발현의 과잉을 방지하기 위하여는, 2개의 X 염색체 의 한개는 초기 발달 도중 무작위로 침묵된다. X 염색체 불활성화에게 불린 이 프로세스는 DNA 메틸화에 의해 통제됩니다. 과학자들은 활성 대응보다 비활성 X 염색체에 유전자 프로모터 사이트에서 더 큰 DNA 메틸화를 발견했습니다. DNA 메틸화는 전사 기계가 프로모터 영역에 부착되는 것을 방지하여 유전자 전사를 억제합니다.

비정상적인 DNA 메틸화는 암에서 중요한 역할을 합니다. 대부분의 유전자의 발기인 영역은 인산염 단에 의해 연결된 사이토신과 구아닌 뉴클레오티드의 뻗어를 포함합니다. 이러한 지역을 CpG 제도라고 합니다. 건강한 세포에서 CpG 제도는 메틸화되지 않습니다. 그러나, 암세포에서, 종양 억제유전자 또는 세포 주기 조절기의 발기인 영역에서 CpG 제도는 과도하게 메틸화된다. 메틸화는 이 유전자의 발현을 끄고, 암세포가 신속하고 통제할 수 없게 분열할 수 있게 합니다.


추천 독서

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter