Abstract
Chromatin, the template for epigenetic regulation, is a highly dynamic entity that is constantly reshaped during early development and differentiation. Epigenetic modification of chromatin provides the necessary plasticity for cells to respond to environmental and positional cues, and enables the maintenance of acquired information without changing the DNA sequence. The mechanisms involve, among others, chemical modifications of chromatin, changes in chromatin constituents and reconfiguration of chromatin interactions and 3D structure. New advances in genome-wide technologies have paved the way towards an integrative view of epigenome dynamics during cell state transitions, and recent findings in embryonic stem cells highlight how the interplay between different epigenetic layers reshapes the transcriptional landscape
چکیده
کروماتین که الگوی تنظیم اپی ژنتیکی است، ساختاری بسیار پویاست که در طی تکوین و تمایز وضعیتش تغییر می کند. تغییرات اپی ژنتیکی کروماتینی انعطاف لازم برای پاسخگویی سلول ها به عوامل محیطی و مکانی را فراهم می کنند تا بتوانند اطلاعات کسب شده را بدون تغییر در توالی حفظ کنند. مکانیسم های دخیل در این فرآیند شامل تغییرات شیمیایی کروماتین، تغییر در ترکیبات کروماتین و پیکربندی مجدد ساختار سه بعدی و اینترکشن های کروماتینی است. پیشرفت های جدید در فناوری های گسترده ژنومی، بررسی دینامیک اپی ژنوم را در طی تغییرحالت های سلولی ممکن ساخته است، و یافته های اخیر در مورد سلول های بنیادی جنینی نشان می دهد که چطور تعامل بین سطوح اپی ژنتیکی مختلف، چشم انداز رونویسی را تغییر می دهد.
1-مقدمه
در یوکاریوت ها، DNA به دور اکتامرهای هیستونی پیچیده، با پروتئین های ساختاری و تنظیمی آراسته شده و یک ساختار کروماتینی نوکلئوپروتئینی تشکیل می دهد. در طی تکوین، اطلاعات اپی ژنتیکی، اطلاعات اضافی که در توالی DNA گنجانده نشده است، در یک روش پیشرفته در قالب تغییرات شیمیایی کروماتین، تغییرات ترکیبات کروماتین و تغییر در سازماندهی سه بعدی کروماتین بدست می آید. این تغییرات، برنامه رونویسی را در طی تعهد دودمانی تنظیم کرده یا به عنوان مهرهای (imprints)، ژنومی عمل می کنند که منشأ والدینی لوکوس ژنومی را مشخص می کند. تنظیم پویای اپی ژنوم زمینه ساز انعطاف (پلاستیسیته) سلولی است و یک واکنش به عوامل تکوینی و محیطی را فراهم می کند که قابلیت توارث دارد. همبستگی نزدیکی بین سطوح مختلف اطلاعات اپی ژنتیک وجود دارد و تعامل بین این وقایع تنظیمی و اثرات ترکیبی شان می تواند موضوع بسیاری از تحقیقات باشد. اختلال در تنظیم اپی ژنتیک ارتباط مستقیمی با طیف وسیعی از بیماری ها اعم از اختلالات تکوینی وابسته به نشان گذاری ژنومی نابجا تا سرطان های مختلف دارد که نقص هایی در کمپلکس های پروتئینی دخیل در تغییرات هیستونی یا DNA دارند. در واقع، تغییرات اپی ژنتیک، که در اصل برگشت پذیر هستند، تنظیم اپی ژنتیکی پاسخگو به مداخلات دارویی را ارائه می دهند...