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Parental Imprinting

10年ほど前に哺乳類で見つかったエピジェネティックな遺伝のもう一つの例は、親の刷り込み(parental imprint)です。 親刷り込みでは、特定の常染色体遺伝子が一見変わった遺伝パターンを持っています。 例えば、マウスのIgf2遺伝子は、マウスの父親から遺伝した場合にのみ、マウスで発現する。 これは母性刷り込みと呼ばれ、母親から受け継いだ遺伝子のコピーは不活性である。 逆に、マウスのH19遺伝子は母親から受け継いだ場合のみ発現するため、H19は父親からの刷り込みを受けている。 このように、常染色体遺伝子は細胞内に2つコピーされているにもかかわらず、インプリンティングされた遺伝子はあたかも2つ接合しているかのように発現するのである。 さらに、これらの遺伝子を分子レベルで調べると、DNA配列に変化は見られない。 むしろ、インプリント遺伝子のDNAの特定の塩基上に存在する余分なメチル(-CH3)基だけが変化していることが確認された。 ほとんどの高等生物のDNAの塩基はメチル化されている(ショウジョウバエは例外である)。 これらのメチル基は、特殊なメチル化酵素と脱メチル化酵素の作用により、酵素的に付加されたり除去されたりする。 メチル化の程度は一般に遺伝子の転写状態と相関しており、活性な遺伝子は不活性な遺伝子よりもメチル化されていない。 しかし、DNAのメチル化レベルの変化が遺伝子活性のエピジェネティックな変化を引き起こすのか、あるいはそのような変化の結果としてメチル化レベルの変化が生じるのかは不明である

これらのエピジェネティックな遺伝の例にはどのような共通点があるのだろうか。 それは、染色体の一部が、何らかの形で、その祖先や同じゲノム内にあった他の遺伝子に基づいて、異なるものとしてラベル付けされることです。 これらの例の多くでは、DNAメチル化の違いが遺伝子活性の違いと関連しています。 しかし、なぜこのようなシステムが進化したのか、その根本的なメカニズムや根拠はまだ謎のままである

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