Эпигенетика - Эллис С.Д.

Год выпуска: 2010

Автор: Под ред. С.Д. Эллиса, Т. Дженювеина, Д. Рейнберга

Жанр: Эпигенетика

Формат: DjVu

Качество: Отсканированные страницы

Описание: Перед Вами русскоязычное издание первой в мире обстоятельной научной книги об эпигенетике. Под эпигенетикой обычно понимают область знаний о совокупности свойств организма, которые не прямо, а опосредованно закодированы в геноме и, по определению, должны передаваться по наследству. По сути дела в первую очередь эта наука имеет дело с механизмами, контролирующими экспрессию генов и клеточную дифференцировку. У организмов существуют мощные регуляторные элементы (в самом геноме и даже целые системы в клетках), которые контролируют работу генов, в том числе и в зависимости от разных внутренних и внешних сигналов биологической и абиотической природы. Эти сигналы накладываются на генетику и часто по-своему решают коренной вопрос — быть или не быть? Действительно, даже самая отличная генетика может вовсе и не реализоваться, если эпигенетика неблагополучна. По образному выражению Нобелевского лауреата П. Медавара «генетика полагает, а эпигенетика располагает»
Долгое время эпигенетику многие не признавали совсем, а часто стыдливо или даже намеренно умалчивали о ней. В основном, это происходило потому, что знания о природе эпигенетических сигналов и путях их реализации в организме были очень расплывчатыми. Сегодня стало ясно, что одним из таких эпигенетических сигналов в клетке является энзиматическая модификация (метилирование) самой генетической матрицы, то есть метилирование ДНК. С раскрытием и описанием исключительной роли метилирования ДНК в жизни организмов, по сути дела, впервые по-настоящему произошли становление и материализация эпигенетики как науки. Именно в России были открыты тканевая и возрастная специфичность метилирования ДНК у эукариотических организмов, в том числе у животных и высших растений, и было впервые обоснованно заявлено, что эта энзиматическая модификация генома может быть одним из механизмов регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки. Здесь же были получены первые данные о том, что метилирование ДНК контролируется гормонально, а искажение метилирования ДНК — путь к раку.
Набор и природа эпигенетических сигналов в клетке весьма разнообразны, таких сигналов много и сегодня они разделяются, по крайней мере, на несколько групп — метилирование и деметилирование ДНК, «гистоновый код» (энзиматическая модификация гистонов — ацетил ирование, метилирование, убиквитинирование, фосфорилирование и другие), транскрипционное и трансляционное замалчивание генов малыми РНК, позиционирование элементов хроматина. Любопытно, что многие из этих процессов переплетены между собой и взаимозависимы. Это во многом обеспечивает и гарантирует надежность эпигенетического контроля за избирательным функционированием генов. Детальное описание разных эпигенетических сигналов и механизмов их реализации можно найти в соответствующих главах этой любопытной книги. В ней детально описаны собственно феномен, история и концепции эпигенетики, ее отдельные механизмы и пути реализации эпигенетических сигналов в клетке Особое место занимают главы, описывающие роль малых РНК в замалчивании генов, ремоделирование хроматина, его разные энзиматические модификации, транскрипционное замалчивание генов белками групп поликомб и триторакс, инактивацию X хромосом и половую дифференцировку у нематод и млекопитающих, механизмы дозовой компенсации генов у дрозофилы и млекопитающих, метилирование ДНК и механизмы геномного импринтинга у млекопитающих, эпигенетические механизмы дифференцировки стволовых клеток, эпигенетический контроль за лимфопоэзом, пересадку ядер и репрограммирование ядра, эпигенетику рака, эпигенетические болезни человека. По отдельности в соответствующих главах довольно детально рассматривается так называемая частная эпигенетика разных групп организмов: дрожжей и других грибов, насекомых (дрозофила), реснитчатых простейших (Ciliata), высших растений.
Каждая из глав этой книги написана крупными, ведущими в мире специалистами в эпигенетике, которые, как правило, являются и основоположниками ее отдельных областей К сожалению, работы наших соотечественников, внесших достойный вклад в становление и развитие эпигенетики, остались практически без внимания. Жаль также, что в этой книге не приняли участие и такие всемирно известные родоначальники эпигенетики, как Робин Холлидей, Артур Риггс, Вальтер Дерфлер и другие. Эта многообещающая область знаний развивается очень быстро и бурно, и уже сегодня эта книга могла бы быть изрядно дополнена принципиально новыми и важными научными сведениями.
Книга дает очень хорошее и обширное представление об эпигенетике в целом, ее отдельных областях и молекулярных механизмах.
Наука эпигенетика уже успела основательно прорасти в технологии. В одном из последних бюллетеней (Technology Review) Массачуссетского технологического института (США) эпигенетика названа среди десяти важнейших технологий, которые в ближайшее время могут изменить мир и оказать наибольшее влияние на человечество И это действительно так. С ней безусловно связан прогресс биологии, медицины, сельского хозяйства и разных биотехнологий.
Разумеется, эта книга, ярко и наглядно повествующая о новой науке нашего века общебиологического значения — эпигенетике, очень полезна для широкого круга читателей, интересующихся коренными и острыми современными проблемами живого, сущности жизни и молекулярных механизмов ее проявлений. Поэтому появление этой книги в России следует всячески приветствовать, она не только пробудит интерес к эпигенетике, расширит и углубит наши знания, но и послужит развитию этой важной научной дисциплины в стране.
Книга переведена на русский язык и издана по инициативе известного российского ученого — Николая Викторовича Томилина. Перевод сделан к.б.н. В.В. Ашапкиным (глава 4), чл.-кор. РАН Б.Ф. Ванюшиным (глава 9), к.б.н. Ю.И. Подлипаевой (главы 21, 23 и 24), к.б.н. И.И. Фридлянской (глава 20) и д.б.н. А.Л.Юдиным.

Содержание книги

«Эпигенетика»

Эпигенетика: от явления к области науки (Daniel Е. Gottschling)

1. История эпигенетики на симпозиумах Колд Спринг Харбор
2. 69-й симпозиум
   • Гипотеза гистонового кода
   • Динамический «молчащий» хроматин
   • Ядерная организация
   • Прионы
   • Новое явление
3. Заключительные соображения

Краткая история эпигенетики (Gary Felsenfeld)

1. Ключи от генетики и биологии развития
2. Во всех соматических клетках организма ДНК одинакова
3. Роль метилирования ДНК
4. Роль хроматина
5. Все механизмы взаимосвязаны

Общий обзор и основные понятия (С. David Allis, Thomas Jenuwein и Danny Reinberg)

1. Генетика vs эпигенетика
2. Модельные системы для изучения эпигенетики
3. Определение эпигенетики
4. Хроматиновая матрица
5. Более высокие уровни организации хроматина
6. Различие между эухроматином и гетерохроматином
7. Модификации гистонов и гистоновый код
8. Комплексы, осуществляющие ремоделинг хроматина, и варианты гистонов
9. Метилирование ДНК
10. РНКи и сайленсинг генов, направляемый РНК
11. От одноклеточных систем к многоклеточным
12. Polycomb и Trithorax
13. Инактивация Х-хромосомы и факультативный гетерохроматин
14. Репрограммирование клеточной судьбы
15. Рак
16. В чем же в действительности заключается эпигенетический контроль?
17. Основные вопросы в эпигенетических исследованиях

Эпигенетика дрожжей Saccharomyces cerevisiae (Michael Grunstein и Susan M. Gasser)

1. Генетические и молекулярные методы исследования дрожжей
2. Жизненный цикл дрожжей
3. Гетерохроматин у дрожжей находится в «молчащих» локусах типов спаривания НМ и теломерах
4. Гетерохроматин отличается репрессивной структурой, которая распространяется на весь молчащий домен
5. Отдельные этапы сборки гетерохроматина
   • НМ гетерохроматин
   • Теломерный гетерохроматин
6. Деацетилирование гистонов белком Sir2 обеспечивает сайты связывания для распространения SIR-комплексов
7. Sir2 деацетилирует гистон Н4 по 16-му остатку лизина
8. Ацетилирование гистонов в эухроматине ограничивает распространение SIR-комплексов
9. Образование теломерных петель
10. Нарушение непрерывности репрессии естественных субтеломерных элементов теломерными петлями
11. Взаимодействие теломер in trans и перинуклеарное прикрепление гетерохроматина
12. Наследование эпигенетических состояний
13. Старение и Sir2 связаны нестабильностью повторов рДНК

Эффект положения мозаичного типа,формирование гетерохроматина и сайленсинг генов у Drosophila (Sarah C.R. Elgin и Gunter Reuter)

1. Гены, оказывающиеся в ненормальном соседстве с гетерохроматином, обнаруживают мозаичный фенотип
2. Скрининг супрессоров и энхансеров PEV позволил идентифицировать хромосомные белки и модификаторы хромосомных белков
3. Иммунофлуоресцентное окрашивание политенных хромосом позволило идентифицировать белки, специфически ассоциированные с гетерохроматином
4. Модификация гистонов играет ключевую роль в сайленсинге гетерохроматина
5. Хромосомные белки образуют взаимозависимые комплексы для поддержания и распространения гетерохроматиновой структуры
6. Как формирование гетерохроматина «нацеливается» у Drosophilal
7. Не весь гетерохроматин идентичен
8. PEV, формирование гетерохроматина и сайленсинг генов у различных организмов
9. Подведение итогов: мы не знаем о гетерохроматине очень многое

Грибы как модельные организмы для эпигенетических исследований: Schizosaccharomyces pombe и Neurospora crassa (Robin С. Allshire и Eric U. Selker)

1. Schizosaccharomyces pombe: организм
   • Сайленсинг хроматина у S. pombe отличается от такового у S. cerevisiae
   • Гены, помещенные в центромеры дробянковых дрожжей, сайленсированы
   • Центромеры дробянковых дрожжей состоят из разных гетерохроматиновых и центральных кинетохорных доменов
   • Центромерные внешние повторы без посторонней помоши делают возможной сборку «молчащего» хроматина
   • РНК-интерференция направляет сборку «молчащего» хроматина
   • Транскрипция центромерных повторов РНК-полимеразой II связывает RNAi с модификациями хроматина
   • «Молчащий» хроматин в центромерах необходим для опосредования когезии сестринских центромер и нормальной сегрегации хромосом
   • Эпигенетическое наследование функционального состояния центромеры
   • Различные механизмы сайленсинга у грибов
2. Neurospora crassa: история и особенности организма
   • Метилирование ДНК у Neurospora
   • RIP — система защиты генома, имеющая как генетические, так и эпигенетические аспекты
   • Исследования реликтов RIP позволило проникнуть в контроль метилирования ДНК
   • «Подавление» (quelling)
   • Мейотический сайленсинг, осуществляемый неспаренной ДHK (MSUD)
   • Вероятные функции и практическое использование RIP, «подавления» и MSUD

Эпигенетика инфузорий (Eric Meyer и Douglas L. Chalker)

1. Инфузории: одиночные клетки с двумя разными геномами
2. Конъюгация: реципрокное оплодотворение обнаруживает неменделевскую наследственность
3. Цитоплазматическая наследственность у инфузорий
4. Кортикальное паттернирование: случай структурной наследственности
5. Макронуклеусы и микронуклеусы: модель активного и «молчащего» хроматина
   • Разделение микро- и макронуклеарных гистонов выявляет различную роль вариантов гистонов
   • Модификации хроматина коррелируют с состояниями активности
6. В ходе развития макронуклеуса происходят общегеномные перестройки
   • Внутренние делеции ДНК: точные (внутригенные IES) и неточные (межгенные повторы) события
   • Фрагментация хромосом
7. Механизмы перестроек генома
8. Зависящий от гомологии сайленсинг генов у инфузорий
   • Сайленсинг, индуцируемый трансгенами
   • Сайленсинг индуцируется двунитевой РНК
9. Перестройки генома направляются зависящими от гомологии механизмами
   • Экспериментальная индукция специфических делеции в развивающемся макронуклеусе
10. Паттерны перестроек определяются, вероятно, путем сравнения геномов зародышевой линии и соматического
    • Парадигма d48: эпигенетическое наследование альтернативных перестроек
    • Эпигенетическое наследование экспериментально индуцированных делеций
    • «Спонтанная» элиминация чужеродных последовательностей, интродуцированных в микронуклеарный геном
    • Экспериментальное «спасение» наследуемых макронуклеарных делеций
    • Экспериментальное подавление элиминации IES в развивающемся макронуклеусе
11. Trans-нуклеарное сравнение целых геномов, опосредованное РНК-интерференцией
    • Связь коротких РНК с элиминацией ДНК
    • Транспорт РНК из материнского в зиготические макронуклеусы у Paramecium
12. Заключение: элиминация ДНК как механизм защиты генома
13. Будущий вклад исследований на инфузориях в эпигенетику

RNAi и сборка гетерохроматина (Robert Martiensser и Danesh Moazed)

1. Обзор RNAi-пути
2. Ранние данные, позволяющие предполагать, что РНК является посредником в транскрипционном сайленсинге
3. RNAi и сборка гетерохроматина у S. pombe
4. Малые РНК инициируют сборку гетерохроматина в связи с эффекторным комплексом RNAi
5. Синтез dsRNA и образование siRNA
6. Модели распознавания РНК-РНК versus РНК-ДНК
7. Как RNAi рекрутирует энзимы, модифицирующие хроматин?
8. Модификации хроматина и ДНК у Arabidopsis, опосредованные RNAi
9. Консерватизм модификаций хроматина, опосредованных RNAi, у животных

Эпигенетическая регуляция у растений (Marjori Matzke и Mittelsten Scheid)

1. Преимущества использования растений в эпигенетических исследованиях
   • Сходство растений и животных по организации (эпи)генома
   • Растения предоставляют дополнительные направления эпигенетических исследований
   • Растения лучше выносят некоторые методологические манипуляции, которые очень трудно применимы к млекопитающим
   • Исследование растений внесло самый значимый вклад в эпигенетику
2. Молекулярные компоненты хроматина у растений
   • Регуляторы метилирования ДНК у растений
   • Ферменты модификации гистонов
   • Другие белки хроматина
3. Молекулярные компоненты путей опосредованного РНКі сайленсинга
   • Выработка РНКі-зависимого сайленсинга у растений
   • Путь I: связанное с трансгенами посттранскрипционное и индуцированное вирусами замалчивание генов (PTGS/VICS)
   • Путь 2: регуляция развития растений miPHK и транс-действуюшими siPHK
   • Путь 3: связанный с трансгенами транскрипционный сайленсинг, направляемое РНК метилирование ДНК и образование гетерохроматина
4. Эпигенетическая регуляция без участия РНК

Модификации хроматина и механизм их действия (Tony Kouzarides и Shelley L. Berger)

1. Гистоны и ацетилирование играют регуляторную роль в транскрипции
2. Ацетилирование и деацетилирование
3. Фосфорилирование
4. Метилирование
   • Метилирование лизинов
   • Деметилирование лизинов
   • Метилирование аргининов
5. Деиминирование
6. Убиквитилирование/деубиквитилирование и сумоилирование
7. Темы в модификациях
   • Гистоновый код
   • Паттерны модификаций
   • Изменения в структуре хроматина, связанные с активацией транскрипции и элонгацией

Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb (Ueli Grossnikiaus и Renato Paro)

1. Введение
   • Концепция клеточной памяти
   • Генетическая идентификация группы Polycomb
2. Установка меток сайленсинга на хроматин
   • Компоненты PRC2 и его эволюционный консерватизм
   • Модифицирующая хроматин активность PRC2
   • Динамическая функция PRC2 в развитии
3. Поддержание транскрипционного сайленсинга
   • Компоненты PRC1
   • «Нацеливание» PRC1 на сайленсированные гены
   • Установление репрессивных функций с помощью PRC1
   • Предотвращение наследуемой репрессии антисайленсингом
4. Репрессия PcG в развитии млекопитающих
   • От репрессии гена к репрессии хромосомы
   • Последствия аберрантной активации транскрипции
   • Поддержание судьбы стволовой клетки

Регуляция транскрипции белками группы Trithorax (Robert Е. Kingston и John W. Таткип)

1. Введение
   • Идентификация генов, участвующих в поддержании детерминированного состояния
   • Белки trxG у других организмов
   • Белки trxG играют разные роли в эукариотической транскрипции
2. Связи между белками trxG и хроматином
   • Белки trxG, участвующие в АТФ-зависимом ремоделировании хроматина
   • Белки trxG, ковалентно модифицирующие нуклеосомные гистоны
3. Связи между белками trxG и общей транскрипционной машинерией
4. Биохимические функции других белков trxG
5. Функциональные взаимодействия между белками trxG
6. Белки trxG: активаторы или антирепрессоры?

Варианты гистонов и эпигенетика (Steven Henikoff и Mitchell Smith)

1. У всех организмов ДНК упаковывается архитектурными белками
2. Эукариотические коровые гистоны развились из гистонов архей
3. Основная масса гистонов откладывается после репликации ДНК
4. Варианты гистонов откладываются на протяжении всего клеточного цикла
5. Центромеры идентифицируются специальным вариантом НЗ
6. Замещение гистоновым вариантом НЗ.З обнаруживается в активном хроматине
7. Фосфорилирование Н2АХ функционирует в репарации двунитевых разрывов ДНК
8. H2AZ играет роль в регулировании транскрипции
9. Белковые комплексы для откладки и замещения вариантов Н2А
10. Другие варианты Н2А дифференцируют хроматин, но их функции все еще неизвестны
11. Эволюция многих гистонов была направлена на более плотную упаковку ДНК
12. Заключение и перспективы исследований

Эпигенетическая регуляция хромосомного наследования (Gary Н. Karen и R. Scott Hawley)

1. Введение
   • Как осуществляется хромосомная наследственность?
   • Какие элементы требуются для хромосомной наследственности?
2. Эпигенетическая регуляция репликации ДНК, репарации и теломер
   • Инициация репликации ДНК контролируется эпигенетическими механизмами
   • Репарация ДНК включает эпигенетические изменения в структуре хроматина
   • Эпигенетический контроль структуры и функции теломер
3. Эпигенетическая регуляция идентичности и функции центромер
   • Структура и функция центромеры у разных эукариот
   • Центромерные последовательности не являются необходимыми или достаточными для формирования и функционирования кинетохора
   • Необычный состав центромерного хроматина
   • Модели структуры, функции и воспроизведения центромеры
   • Эпигенетика и эволюция центромер
4. Гетерохроматин и мейотическое спаривание / расхождение
   • Обнаружение сайта гетерохроматинового спаривания у самцов Drosophila
   • Спаривание гетерохроматина облегчает расхождение у самок Drosophila
   • Роль центромеры в облегчении ахиазматической сегрегации у почкующихся дрожжей
   • Ассоциированный с гетерохроматином локус Phi у кукурузы и его роль в опосредовании гомологичного versus негомологичного спаривания
5. Гетерохроматин и мейотический драйв
   • Нарушитель сегрегации (Segregation Distorter) у самцов Drosophila
   • Утеря отцовской хромосомы у Sciara и картирование реагирующего элемента
   • Утеря отцовских хромосом у Nasonia
   • Вздутие 10 у кукурузы — роль последовательностей, соответствующих гетерохроматиновым «вздутиям», в облегчении расхождения хромосом в мейозе I
6. Сайленсинг генов неспаренными ДНК в мейозе
   • Мейотический сайленсинг неспаренной ДНК в мейозе у Neurospora
   • Сайленсинг асинапсных хромосом у мыши
   • Дисфункция половой хромосомы у Drosophila
7. Перспективы и выводы

Эпигенетическая регуляция Х-хромосом у С. elegans (Susan Strome и William G. Kelly)

1. Дисбаланс половых хромосом у С. elegans
2. DDC похож на комплекс конденсина
3. Оценка отношения Х:А
4. Рекрутирование и распространение DCC
5. Эффекты DCC: даун-регуляция сцепленных с X генов и аутосомного гена her-1
6. Регулирование Х-хромосом в зародышевом пути
7. Развитие зародышевого пути и сайленсинг Х-хромосомы
8. Единственная Х-хромосома у самцов обнаруживает метки гетерохроматина
9. Влияние MSUD на паттерны экспрессии генов в зародышевом пути
10. Регуляция сайленсинга Х-хромосомы модификаторами гистонов MES
11. Х-хромосома спермия импринтирована

Компенсация дозы у Drosophila (John С. Lucchesi и Mitzi I. Kuroda)

1. Явление компенсации дозы было открыто у Drosophila
2. Компенсация дозы связана с модификациями хроматина
3. Регулирование компенсации дозы начинается с измерения отношения Х:аутосомы
4. Некодирующие РНК гоХ облегчают сборку и «нацеливание» комплекса MSL на Х-хромосому
5. Балансировка между антагонистическими активностями ремоделинга хроматина
6. Перспективы

Компенсация дозы у млекопитающих (Neil Brockdorff и Bryan М. Turner)

1. Введение
   • Преимущества полового воспроизведения
   • Способы определения пола
   • Хромосомные способы детерминации пола создают необходимость в компенсации дозы
   • Идентификация неактивной Х-хромосомы у самок млекопитающих
2. 2.    Ключевые концепции
   • Инактивация X регулируется в ходе развития
   • Сайленсинг хромосомы включает множественные уровни эпигенетической модификации
   • Некоторые гены избегают Х-инактивапии 
   • Х-инактивация регулируется главным локусом-переключателем — центром Х-инактивации
3. Инициация Х-инактивации
   • Импринтированная versus случайная Х-инактивация
   • Регуляция импринтированной Х-инактивации
   • Регуляция случайной Х-инактивации — счет
   • Регуляция случайной Х-инактивации — выбор
   • Способы переключения инактивации в раннем эмбриогенезе
4. Воспроизведение и поддержание неактивного состояния
   • Xist-PHK, сайленсинг генов и сборка гетерохроматина
   • Гетерохроматиновая структура неактивной Х-хромосомы
   • Энзимология модификаций гистонов на Xi
   • Последовательность событий, приводящих к Х-инактивации; ES-клетки как модельная система
   • Распространение «молчащего» хроматина
   • Уход от инактивации Х-хромосомы
   • Х-инактивация у сумчатых млекопитающих
5. Реактивация и репрограммирование Х-хромосомы
   • Стабильность Х-инактивации в соматических клетках
   • Реактивация Х-хромосомы в нормальном развитии
   • Реактивация Х-хромосомы в ходе экспериментального репрограммирования
   • Уроки из опытов с индуцибельными трансгенами Xist
6. Резюме и направления будущих исследований

Метилирование ДНК у млекопитающих (En Li и Adrian Bird)

1. Механизм клеточной памяти
   • Гипотеза
   • Данные о наследуемых паттернах метилирования
   • Поддерживающая ДНК-метилтрансфераза млекопитающих
2. Происхождение паттернов метилирования ДНК
   • De novo метилирование ДНК у ранних эмбрионов
   • Открытие de novo метилтрансфераз
   • Островки CpG и паттерны метилирования ДНК
   • Динамические изменения в паттернах метилирования ДНК в ходе развития
   • Активное деметилирование зиготического отцовского генома
   • Что защищает островки CpG от метилирования ДНК?
   • Переключается ли метилирование ДНК структурой хроматина?
   • Роль SWl/SNF-подобных белков ремоделинга хроматина
3. Регуляция экспрессии генов метилированием ДНК
   • Ранние данные
   • Интерференция со связыванием транскрипционного фактора
   • Притяжение белков, связывающихся с метил-CpG
   • МеСР2 и синдром Ретта
   • MBD2 опосредует зависящую от метилирования репрессию транскрипции
4. Метилирование ДНК, мутации и стабильность хромосом
   • Метилирование ДНК и мутации
   • Метилирование ДНК и нестабильность хромосом
5. Будущие направления исследований
   • Факторы внешней среды, индупируюшие эпигенетические изменения
   • Эпигенетическая нестабильность и комплексные заболевания
   • Модуляция обратимых эпигенетических состояний

Геномный импринтинг у млекопитающих (Denise P. Barlow и Marisa S Bartolomei)

1. Исторический обзор
2. Геномный импринтинг — эпигенетическая система регуляции генов
3. Ключевые открытия в области геномного импринтинга
   • Импринтированные гены контролируют эмбриональный и неонатальный рост
   • Функция геномного импринтинга у млекопитающих
   • Импринтированные гены собраны в кластеры и контролируются импринтными контрольными элементами
   • Кластеры импринтированных генов содержат по меньшей мере одну ncRNA
   • Роль метилирования ДНК в геномном импринтинге
   • Два типа cis-действующего сайленсинга, идентифицированного в кластерах импринтированных генов
4. Геномный импринтинг — модель эпигенетической регуляции у млекопитающих
5. Направления будущих исследований

Зародышевая линия и плюрипотентные стволовые клетки (М. Azim Surani и Wolf Reik)

1. Жизнь млекопитающих: генетическая и эпигенетическая непрерывность
2. Генетические и эпигенетические механизмы, регулирующие спецификацию половых клеток (от раннего эмбриона к половым клеткам)
   • Принципы развития половых клеток в различных группах животных
   • Раннее развитие линии половых Клеток у млекопитающих
   • Роль Blimp 1 в спецификации PGC
   • Репрессия соматической программы в половых клетках — явление, эволюционно консервативное
   • Регуляция эпигенетической программы у мышей после спецификации PGC
   • Линия половых клеток и стволовые клетки — обратимый фенотип
   • Развитие половых клеток из плюрипотентных ES-клеток
   • От примордиальных половых клеток к гаметам
3. От ооцитов к раннему эмбриону
   • Материнская наследственность и потенциальное асимметрическое распределение?
   • Эпигенетические события при оплодотворении
   • От зиготы к бластоцисте
4. От плюрипотентных клеток к соматическим клеткам и обратно к половым клеткам
   • Получение плюрипотентных стволовых клеток
   • Эпигенетические свойства плюрипотентных стволовых клеток
   • Способность стволовых клеток к ре программированию
5. Перспективы

Эпигенетическое регулирование лимфоцитопоэза (Meinrad Busslinger и Alexander Tarakhovsky)

1. Коммитирование линий в раннем лимфопоэзе
   • Внеклеточные сигналы
   • Транскрипционные факторы
   • Эпигенетический контроль экспрессии генов
2. Эпигенетический контроль разнообразия рецепторов антигенов
   • Регуляция перестроек генов рецепторов антигенов в процессе развития
   • Субъядерное перемещение генов иммуноглобулинов
   • Сокращение локуса генов иммуноглобулина
   • Контроль аллельного исключения в локусах IgHи IgK
3. Конечная дифференцировка зрелых В-клеток
   • Дифференцировка плазматических клеток
   • Пластичность зрелых B-клеток в процессе развития

Трансплантация ядер и репрограммирование генома (Rudolf Jaenisch и John Gurdon)

1. История
2. Процедуры пересадки ядер
   • Амфибии
   • Млекопитающие
3. Фенотип клонированных животных
   • Амфибии
   • Млекопитающие
   • Получение клонированных млекопитающих из терминально дифференцированных клеток
4. Изменения, связанные с репрограммированием ядра
   • Амфибии
   • Млекопитающие
5. Эпигенетическая память
6. Значение ядерной трансплантации для медицины
   • Репродуктивное клонирование
   • Применение ядерной трансплантации в терапии
   • Репродуктивное versus терапевтическое клонирование: в чем разница?

Эпигенетика и болезни человека (Huda Y. Zoghbi и Arthur L. Beaudet)

1. Исследования болезней человека вскрывают роль эпигенетики в биологии
2. Заболевания человека
   • Нарушения геномного импринтинга
   • Нарушения, влияющие на структуру хроматина в trans-конфигурации
   • Расстройства, влияющие на структуру хроматина в cis-конфигурации
   • Взаимодействие эпигенетики и окружающей среды
3. Глядя в будущее

Эпигенетические детерминанты при раковых заболеваниях (Stephen В. Baylin и Peter А. Jones)

1. Биологическая основа раковых заболеваний
2. Значение хроматина для раковых заболеваний
3. Роль метилирования ДНК при раковых заболеваниях
4. Гиперметилированные промоторы генов при раковых заболеваниях
   • Гены, участвующие в процессе
   • Поиск новых генов, эпигенетически сайленсированных при раке
   • Определение функциональной важности генов, гиперметилированных при раковых заболеваниях
5. Эпигенетический сайленсинг генов и его роль в эволюции рака — значение для ранних стадий развития опухоли
6. Молекулярная анатомия эпигенетически сайленсированных раковых генов
7. Резюме главных результатов исследований по осмыслению эпигенетического сайленсинга генов при раке
8. Выявление рака посредством метилирования ДНК
9. Эпигенетическая терапия

Приложения

• WWW-ресурсы
• Модификации гистонов и литература

скачать книгу: «Эпигенетика»