疾病的表观遗传成因“藏宝图”

在人类基因组图问世超过15年后，大多数疾病仍然无法根据基因进行预测，所以研究人员希望进一步探索疾病的表观遗传原因。

　　

表观遗传学的研究无法像普通遗传学那样进行，而进展缓慢。现在，美国农业部/贝勒医学院ARS儿童营养研究中心和德克萨斯州儿童医院的研究人员确定了一个独特的基因组部分，他们发表在《Genome Biology》的报告为加速表观遗传学和人类疾病研究提供了“宝藏图”。

表观遗传学是一个告诉体内不同细胞哪些基因可以打开或关闭的DNA分子标记系统。表观遗传学的细胞特异性使其研究具有挑战性。虽然血样可以用来分析个体的“基因型”，但是血液DNA表观遗传标记大多不能提供关于身体其他部位（如大脑或心脏）表观遗传失调的线索。

Robert A.Waterland博士是贝勒儿科-营养和分子和人类遗传学教授，他的团队发现了存在于血液样本中可用来推断整个身体表观遗传调控，从而使科学家能够测试疾病的表观遗传原因的基因组特殊区域。

为此，他们重点研究了表观遗传调控中最稳定的形式——DNA甲基化。

为了确定DNA甲基化在人与人之间不同，但在不同组织间一致的基因组区域，他们分析了来自10具尸体的3个组织（甲状腺、心脏和大脑）的整个基因组的DNA甲基化情况。

Waterland说：“由于这几个组织每个都代表着早期胚胎的不同层，我们基本上能追溯到早期胚胎发育过程中发生的事件。为了映射DNA甲基化，我们将甲基化信息转化为遗传信号，然后对基因组进行测序。绘制我们的地图需要大量的测序数据，这比2001年人类基因组第一张地图的测序数据高出370倍。”

研究人员绘制的近10000个被称为系统性个体间变异（CoRSIVs）的相关区域，人类分子个性特征进入了一个先前未知的水平。

“最近的研究已经表明，甲基化在这些区域与一系列人类疾病有关，包括肥胖、癌症、自闭症、阿尔茨海默病和腭裂，”贝勒分子和细胞生物学副教授、该项目的共同负责人Cristian Coarfa博士说。

Waterland相信这些发现将改变表观遗传学和疾病的研究，让研究人员知道在基因组中寻找什么。

Waterland说：“由于表观遗传标记具有稳定沉默或激活基因的能力，任何有遗传基础的疾病都同样可能有表观遗传基础。从表观遗传学的角度来理解疾病过程有着不可思议的潜力。CoRSIVs是通向这一点的入口。

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原文检索：A genomic atlas of systemic interindividual epigenetic variation in humans

（生物通：伍松）