人類基因組序列測序的完成標(biāo)志著功能基因組研究將在生命科學(xué)領(lǐng)域占據(jù)越來越重要的地位。這一研究闡明,在特定的條件下,基因選擇性表達所依賴的調(diào)控信息及其相互作用的分子機制,是揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的核心問題,是結(jié)構(gòu)基因組之后功能基因組研究的重要內(nèi)容。特定紀(jì)英男表達的啟動或停止、增強或抑制是細(xì)胞完成基本生命活動并對外界刺激作出應(yīng)答的分子基礎(chǔ)。
另外,模式生物基因數(shù)目的相似性與其生物學(xué)復(fù)雜性的不對稱,都提示了基因選擇表達中的重要生物學(xué)意義。盡管從遺傳學(xué)的角度來看,同卵雙生的孿生子具有完全相同的基因組。如果這兩個孿生子在同樣的環(huán)境下成長,從邏輯上說,兩人的氣質(zhì)和體質(zhì)應(yīng)該非常相似,但是一些孿生子往往在長大成人后會出現(xiàn)性格、健康和疾病易感性等諸多方面的差異。這種現(xiàn)象長期困擾著遺傳學(xué)家。
現(xiàn)在,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),可以在不影響DNA序列的情況下改變基因組的修飾,這種改變不僅可以影響個體的發(fā)育,而且還可以遺傳下去。因此,這類變異被稱為“表觀遺傳修飾”,并被認(rèn)為是導(dǎo)致遺傳物質(zhì)一致的孿生子出現(xiàn)了體差異的主要原因. 那些與中心法則相悖的遺傳現(xiàn)象,如同窩出生純種小鼠的毛色不同、同卵雙胞胎對疾病易感性的差異、克隆動物效率低下等,并不是因為DNA測序不同造成的,而是表觀遺傳修飾在起作用,這些現(xiàn)象不得不以一種全新的視野來理解生命現(xiàn)象。表觀遺傳學(xué)是針對涉及DNA順序變化而表現(xiàn)為DNA甲基化譜、染色質(zhì)機構(gòu)狀態(tài)和基因表達在細(xì)胞代間傳遞的遺傳現(xiàn)象的一門科學(xué)。表觀遺傳有三個密切先關(guān)的含義:1、可以遺傳的,即這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂能在細(xì)胞或個體世代間遺傳;2、可逆性的基因表達調(diào)節(jié),也有較少的作者描述為基因性或功能的改變。
沒有DNA序列的變化或不能用DNA序列變化來解釋。當(dāng)前表觀遺傳學(xué)的研究內(nèi)容包括DNA甲基化表觀遺傳學(xué)、染色質(zhì)表觀遺傳學(xué)、表觀遺傳基因表達控制、表觀遺傳學(xué)變異、表觀遺傳基因沉默、細(xì)菌的限制性基因修飾、DNA甲基化發(fā)育中的作用,以及表觀遺傳在進化中的作用等方面。總之,表觀遺傳學(xué)已經(jīng)進入主流生物學(xué),成為后基因組時代一個重要的新前沿,并已成為全球研究熱點。正如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的解碼者、諾貝爾獎獲得者Watson所言:“你可以繼承DNA序列DNA序列之外的一些東西,這正是現(xiàn)在遺傳學(xué)中讓我們激動的地方”。