Genomic
imprinting
Causes
and consequences
基因印记
原因和结果
编 者：R. Ohlsson
K. Hall
M. Ritzen
出 版 社：Cambridge university press
索 书
号：Q343/G335/2010/Y
藏书地点：武大外教中心
基因印记也称基因组印记、配子印记或亲源印记，是一种不遵循孟德尔定律、依靠单亲传递某些遗传学性状的现象，也就是某些基因呈亲源依赖性的单等位基因表达，另一等位基因不表达或表达极弱。孟德尔遗传学认为，一个等位基因无论来自父亲配子还是母亲配子，其行为是相同的。但是当基因发生印记时，等位基因是否表达，取决于它来自母系还是父系，亲本基因组对子代贡献的不同。机体仅转录来自亲本一方的等位基因而与自身性别无关。其中父系等位基因不表达者就称为父系印记，而母系等位基因不表达者就称为母系印记。印记基因对胎儿和出生后早期生长发育、某些疾病的易感性和免疫性、肌肉骨骼的生长发育起
着至关重要的调控作用。基因印记是DNA甲基化造成的，真核生物基因组中存在着广泛的甲基化。DNA甲基化主要发生在CpG岛的胞嘧啶上，其作用是导致基因的失活。基因的DNA双螺旋胞苷的嘧啶环5位甲基化，并与其3´ 端的鸟嘌呤形成CpG。许多CpG 聚集
在一起，形成CpG岛，因而CpG岛是印记基因的一个重要特征。CpG存在于许多基因表达的调控序列中。通过测定目标基因 DNA 分子内的甲基化程度和甲基化分布区域，即可确定目标基因是否是印记基因。在正常细胞中，CpG中的胞嘧啶通常是未被甲基化的；而在肿瘤和许多遗传疾病中，基因调控序列中的CpG中的胞嘧啶已被甲基化，导致了基因不正常的表达。一般地说，DNA 甲基化程度越高，这段DNA被转录成 RNA 并翻译成有功能蛋白质的可能性越小。CpG岛中胞嘧啶的甲基化在发育中起重要作用，是印记所必需的。基因印记可以发生于任何性别个体的基因组中。但是，个体的印记是否传递给下一代，取决于这个印记是父系印记还是母系印记，因为基因的 DNA 分子甲基化是可逆的过程。在传递过程中，印记可能会消失，也可能重新出现，所以，印记的“遗传”是不遵循孟德尔法则的。例如，对于母系印记基因，当这个基因来自母本时，是沉默的，当它来自父本时，是激活的。而父系印记基因则相反，当这个基因来自父本时，是沉默的，当它来自母本时，是激活的。
本书共由六个部分二十四章内容构成。第一部分的主题是哺乳动物中的基因印记。第一章对印记在早期哺乳动物发育中的作用进行了描述，包括印记对胚胎着床前发育的影响、胚胎着床前发育中印记基因的表达、印记的作用等。第二章阐述的是亲本印记的进化，主要对一些相关的假说进行了回顾。作者在第三章介绍给读者的是小鼠染色体亲本印记的遗传变化，包括T相关的母本效应位点、中胚层谱系基因表达的亲本修饰等。第二部分主要对染色质结构和DNA修饰进行了描述。第四章的主题是表观遗传，它是一个与染色质紧密相关的现象。第五章描述的是Chromobox基因及细胞决定的分子机制，包括polycomb基因在细胞决定中的作用、chromobox基因家族等内容。第六章对基因印记中等位基因特异表达的生物化学基础及X染色体失活进行了详细的描述。第七章的主题是DNA甲基化和哺乳动物发育，DNA甲基化对胚胎发育的必要性、DNA甲基化和基因组印记等内容都涵盖其中。第三部分对印记的机制进行了探讨。第八章介绍的是X染色体失活和印记，包括X染色体失活的机制、X染色体失活扩散的可能的方法、X染色体印记和失活的进化等多个方面的内容。第九章对H19的印记和单亲胚胎的Xist进行了详细的阐述。第十章描述的是印记基因、等位甲基化及甲基化的印记修饰子。作者在第十一章介绍的是小鼠中H19和Igf2的基因印记，Igf2和H19相互关联的印记、DNA甲基化作为标记、H19增强子在H19和Igf2印记中的作用等内容都涵盖其中。第十二章的主题是印记的可塑性。第十三章介绍的是等位基因特异表达的区域调控。第四部分探讨的是胚胎肿瘤和增长失调中的基因印记。胚胎肿瘤和增长失调中的基因印记是第十四章要讲述的内容，包括Wilkins模型、肿瘤抑制子基因模型、基因剂量模型等多个方面。第十五章阐述的是跟踪印记——Beckwith-Wiedemann 综合症。第十六章对Beckwith-Wiedemann 综合症中的基因印记进行了详细的描述，包括在Beckwith-Wiedemann 综合症中同卵双胞胎不一致的研究、人类对照组织和细胞系中IGF2的表达、正常IGF2转录的直接分析等多个方面。第十七章的主题是有丝分裂的交叉和基因印记的打断。作者在第十八章对评估H19作为一个印记的肿瘤抑制基因进行了详细的描述。第十九章介绍的是人类癌症中异常的印记，H19和IGF2的印记、癌症中印记的丢失、LOI对基因表达的影响、DNA甲基化和LOI的机制等内容都涵盖其中。第五部分的主题是基因印记和Prader-Willi 综合症，第二十章和第二十一章分别对人类15号染色体上亲本来源特异的DNA甲基化和SNRPN基因和Prader-Willi 综合症进行了详细的描述。第六部分的主题是印记——寻找新基因及统一原则。第二十二章对小鼠中利用染色体重排研究印记进行了介绍，包括印记区域的减小、剂量效应和印记、对候选基因的表达和印记研究等多个方面。第二十三章阐述的是通过甲基化敏感基因组扫描的方法分离得到的一个新的印记基因——U2af相关的序列。第二十四章对小鼠Igf/MPR基因是否是所有配子印记基因的一个模型进行了探讨，配子印记的概念、配子印记领域的变化、内源的配子印记基因等内容都涵盖其中。
印记基因的异常表达引发伴有复杂突变和表型缺陷的多种人类疾病。研究发现许多印记基因对胚胎和胎儿出生后的生长发育有重要的调节作用，对行为和大脑的功能也有很大的影响，印记基因的异常同样可诱发癌症。本书作者通过六部分二十四章内容对基因印记进行了详细的阐述，内容涉及多个方面。本书内容专业性较强，比较适合从事基因印记及相关研究的科研人员及学生阅读参考。
本书目录
贡献者
第一部分 哺乳动物中的基因印记
第一章 印记在早期哺乳动物发育中的作用
第二章 亲本印记的进化：假说的回顾
第三章 小鼠染色体亲本印记的遗传变化
第二部分 染色质结构和DNA修饰
第四章 表观遗传：染色质连接
第五章 Chromobox基因及细胞决定的分子机制
第六章 基因印记中等位基因特异表达的生物化学基础及X染色体失活
第七章 DNA甲基化和哺乳动物发育
第三部分 印记的机制
第八章 X染色体失活和印记
第九章 H19的印记和单亲胚胎的Xist
第十章 印记基因、等位甲基化及甲基化的印记修饰子
第十一章 小鼠中H19和Igf2的基因印记
第十二章 印记的可塑性
第十三章 等位基因特异表达的区域调控
第四部分 胚胎肿瘤和增长失调中的基因印记
第十四章 胚胎肿瘤和增长失调中的基因印记
第十五章 跟踪印记——Beckwith-Wiedemann 综合症
第十六章 Beckwith-Wiedemann 综合症中的基因印记
第十七章 有丝分裂的交叉和基因印记的打断
第十八章 评估H19作为一个印记的肿瘤抑制基因
第十九章 人类癌症中异常的印记
第五部分 基因印记和Prader-Willi
综合症
第二十章 人类15号染色体上亲本来源特异的DNA甲基化
第二十一章 SNRPN基因和Prader-Willi 综合症
第六部分 印记：寻找新基因及统一原则
第二十二章 小鼠中利用染色体重排研究印记
第二十三章 通过甲基化敏感基因组扫描的方法分离得到的一个新的印记基因——U2af相关的序列
第二十四章 小鼠Igf/MPR基因：所有配子印记基因的一个模型？
索引
（郑银珍）