Nutritional Epigenomics
作者：Bradley S. Ferguson
出版社：Academic Press
索书号：Q3/N976/2019/Y
ISBN：9780128168431
藏书地点：武大外教中心
表观遗传修饰中印记基因的异常不仅影响胚胎发育，还可诱发出生后的发育异常。早期营养可能改变基因印记的调节而饮食是影响健康的重要因素，且与肿瘤关系密切。
基因组印记是一种在基因组 DNA 水平上对双亲等位基因特异性的修饰作用，这种作用发生在胚胎发育早期具有不包括 DNA 序列变化，但影响基因调控以及引起2个等位基因不同表达的特性。它是一个基因的特定亲本等位基因或其所在染色体在配子或受精卵中发生的基因外遗传学修饰，与该等位基因的表达或不表达密切相关。绝大多数印记基因成簇地分布在很大的染色体区域，在发育过程中起着十分重要的作用。有学者认为父方对胚胎的贡献是加速其发育，而母方则是限制胚胎发育速度；亲代通过印记基因来影响其下一代使它们具有性别行为特异性，以保证本方基因在遗传中的优势；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有很大的影响；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也可诱发癌症。印记基因等位位点专一性的抑制是由印记控制区（Imprinting control region, ICR）调控的。通常是等位位点一方的 ICR 发生甲基化。在配子形成过程中，非组蛋白和邻近序列会影响这种差别甲基化。DNA 甲基化的ICR发生甲基化。DNA 甲基化、组蛋白修饰以及多梳状体蛋白对印记的维持十分重要。不同印记区的印记调控方式是不同的：在某些区域 ICR 组装成绝缘子，干扰启动子和增强子的相互作用，而在另一些区域中涉及到了非编码 RNA，印记调控以一种与 X 染色体失活机制类似的方式进行。
早期营养可能改变基因印记的调节，大量啮齿类动物实验数据和部分令人担忧的观察结果支持这假说。一些研究已经证明了如下假说：营养，以多种不同的培养基形式应用于早期小鼠胚胎的体外处理，可改变等位基因的甲基化和印记基因的表达。
Doherty等用Whitten氏培养基或加氨基酸的KSOM培养基(KSOM-AA)比较了2-细胞期和胚泡期的小鼠胚胎发现，用Whitten培养会导致H19双等位基因表达，其和上游调节区甲基化丢失有关。相反，用KSOM-AA培养则会导致胚泡产生与体内胚胎发育相似的适宜单等位基因表达和甲基化。Khosla等用与之稍微不同的模型调查了此诱导表观遗传改变实验的稳定性。他们在一个化学物质确定的培养基(M16)包括/未包括胎牛血清上培养前植入小鼠胚胎，将合成的胚泡转移至雌性受体，作为对照的胚泡从交配4 d后的雌性获取并转移至受体雌性子宫内。在妊娠第14 d, M16培养的胎儿发育和对照胎儿相似；而加了胎牛血清的M16和对照比，会导致胎儿14 d成活率下降，且成活胎儿低体重，H19和IGF2减少表达，H19 印记控制区的DNA甲基化增加表达。综合这些数据表明，在早期胚胎诱导的表观遗传改变可被保持至随后的发育时期。尽管诱导这些改变是由不同培养基的特殊成分决定的，但明确的一点是早期胚胎营养的细微差别对印记基因的表达有深刻和持久的影响。
Waterland等认为未来的研究需要指出，在引起Igf2 LOI和DMR2超甲基化的SC饮食(以前曾被认为是天然成分饮食的一种足够的替代品)中，什么是特别缺乏的或存在的重要成分。这个问题对婴幼儿营养课题尤为重要：就像这里用到的合成SC饮食一样，婴儿配方本质上是人乳的半合成替代品。因此，配方喂养和人乳喂养的个体之间观察到的持久差异，有可能是由于人乳和婴儿配方之间细微的营养差异导致的表观遗传改变引起的。另外环境对Igf2 L0I的影响，其有可能首次显示了与近来人类流行病学研究(即Igf2 L0I的发生不依赖于像饮食和吸烟之类的环境因素)相矛盾的地方。产后发育期的营养可对印记基因的表观遗传修饰有持久的影响，这个基于发展可塑性的表观遗传学说可能包含了连结早期营养和人类健康的一个机制。
《营养表观基因组学》一书于2019年由Academic Press出版社出版，作者是Bradley S. Ferguson。本书详述了营养与表观遗传学基因组的关系及研究技术，并介绍了营养物质在人体处于疾病、健康状态以及发育过程中发挥的表观基因组调控作用。在本书中，由国际撰稿人组成的专家团队向读者介绍了基因表达的营养表观基因组调控，饮食在疾病表观基因组调控和疾病遗传中的作用，卡路里限制和运动对表观基因组的影响，营养表观基因组学对昼夜节律、衰老和寿命以及胎儿健康的影响等一系列问题。
本书作为研究营养表观基因组学的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂，除此之外还有以下特点：
1、本书不仅介绍了营养表观基因组学的基础知识，还详细介绍了研究方法和技术，并结合具体实例的应用，使读者能够更加全面的了解营养表观基因组学。
2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。
3、在本书的最后，将出现的专业词汇都罗列出来，大大方便了大家在阅读过程中对营养表观基因组学相关研究专业术语的认知。
4、本书最鲜明的特点就是语言浅显易懂，对于初学者有很大的帮助。
本书目录
1. 营养表观基因组学导论
2. DNA甲基化和染色质修饰
3. 小非编码RNA作为表观遗传调节因子
4. 种族和民族在社会表观遗传疾病调控中的影响
5. 甲基化在代谢功能障碍和癌症中的表观基因组影响
6. DNA/RNA甲基化在神经认知功能障碍中的作用
7. 组蛋白乙酰化在胰岛素作用和代谢性疾病中的表观基因组调控
8. 癌症和非编码RNA
9. 种族在产前和围产期发育的社会表观遗传调节
10. 母体营养，表观遗传规划和代谢综合征
11. 代谢信号的表观遗传
12. 父亲的饮食调节后代的表观基因组和健康
13. 饮食，表观遗传学和生物钟之间的相互作用
14. 胎儿昼夜节律钟的表观遗传调节：昼夜节律和代谢功能的营养编程
15. 微生物组在调节生物钟和新陈代谢中的作用
16. 热量限制对衰老的表观基因组重编程
17. 饮食限制在心血管疾病表观基因组调控中的作用
18. 运动在代谢疾病和癌症控制中的表观基因组适应
19. 维生素b和单碳代谢：发育过程中对表观基因组的影响
20. 食品生物活性在代谢疾病的表观基因组调节
21. 芪类作为癌症表观基因组的饮食调节因子
22. 植物化学物质对非编码RNA在癌症治疗中的调控
23. 短链脂肪酸作为神经认知健康和疾病的表观遗传和代谢调节因子
24. 饮食-微生物组的相互作用和表观基因组的调节
25. 肠道菌群失调及其对疾病的表观基因组影响
26. 微生物群，大脑和表观遗传学
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生