表觀遺傳學與印記 (Epigenetics and Imprinting)
表觀遺傳學 (Epigenetics)
- 定義：影響基因表達的可遺傳改變，但不源自 DNA 序列的變化。
- 機制：
- DNA 甲基化 (DNA methylation)。
- 組織蛋白 (histones) 修飾，如乙醯化 (acetylation) 與去乙醯化 (deacetylation)，以及染色質 (chromatin) 修飾。
- RNA 依賴性基因靜默 (RNA-dependent gene silencing)：由小型與大型 RNA 種類主導，包括小干擾 RNA (siRNAs)、微 RNA (miRNAs)、大型插入性非編碼 RNA (lincRNAs)。
印記 (Imprinting)
- 定義：一種表觀遺傳現象，傳遞親代的性別決定特定基因在子代是否表達。
- 生動例證：雄獅×雌虎產生體型巨大的 “liger”（獅父的生長基因被「開啟」）；雄虎×雌獅產生體型明顯較小的 “tigon”（獅母的生長基因被「關閉」）。
- 印記發生於配子生成 (gametogenesis) 期間；體細胞維持配子中的印記型態，而生殖系 (germline) 中印記會被抹除並重建對應性別的印記。
單親雙體 (Uniparental Disomy, UPD)
- 定義：兩條同源染色體皆來自同一位親代，而非各來自一方。
- 部分染色體的 UPD 可能未被察覺，其他則造成疾病表現型。
- 經典例：第 15 號染色體 UPD 造成 Prader–Willi 症候群與 Angelman 症候群。
- UPD 若造成重複的母源或父源隱性突變等位基因被遺傳，也可產生各種自體隱性疾病。
表觀遺傳與癌症
- 癌症典型特徵為全域性低甲基化 (global hypomethylation) 與位點特異性高甲基化 (site-specific hypermethylation)。
- 低甲基化活化促生長基因：HRAS、cyclin D1 (CCND1)、黑色素瘤抗原家族 (MAGE)。
- 高甲基化靜默腫瘤抑制基因：retinoblastoma 1 (RB1)、von Hippel–Lindau (VHL)、adenomatosis polyposis coli (APC)。
- 表觀遺傳改變亦可參與發炎性疾病，如系統性紅斑性狼瘡。
表 54-5：基本孟德爾遺傳模式的例外。