Wissenschaftler an der Johns Hopkins fordern eine gleichzeitige Auswertung der beiden genetische und epigenetische Informationen bei der Suche zu verstehen, die an solchen Krankheiten wie Krebs, Herzerkrankungen und Diabetes. Geschrieben in der August Ausgabe von Trends in Genetics, online verfügbar, die Wissenschaftler einen Rahmen für die systematische Einbeziehung der epigenetischen Informationen in traditionellen genetischen Studien, was sie sagen werden erforderlich sein, zu verstehen, die genetische und umweltbedingte Faktoren hinter Krankheiten.
"Epigenetik nicht unterliegen alle menschlichen Krankheit, aber wir müssen definitiv für die Entwicklung der Technologie, um herauszufinden, wann und wo epigenetische Veränderungen nicht beeinflussen Gesundheit und Krankheit", sagt Andrew Feinberg, MD, König Fahd Professor für Medizin.
Viel wie die genetische Sequenz wird von den Eltern auf das Kind, epigenetische "Marken", dass sich auf unserer Gene sind auch vererbt. Diese "Marken", in der Regel kleine Methyl-Gruppen, die an den Genen "Backbones und vermitteln Informationen, wie zB bei der Feststellung, welcher Elternteil das Gen aus. Die Marken der Regel auch wiederum Gene ein-oder auszuschalten. Aber ebenso wie Veränderungen in der DNA-Sequenzen können dazu führen, dass Krankheiten wie Krebs, Gewinn oder Verlust der epigenetische Markierungen können, zu.
Bis heute sind nur kleine, gezielte Regionen der DNA wurden analysiert für begleitende epigenetische Markierungen. Aber die Hopkins Forscher sagen, jetzt ist es an der Zeit zu beginnen Studium Epigenetik auf der gleichen Mammut-Skala zur Sonde die Reihenfolge der Kreaturen "genetischen Bausteine.
Aber um festzustellen, was die "normalen", epigenetically sprechen, für die gesamte Genom, Feinberg, sagt Wissenschaftler wird es Bedarf an neuen Technologien, um schnell, genau und kostengünstig ermitteln, welche epigenetische Markierungen vorhanden sind und wo sie sind, viel wie "High-Throughput"-Technologie revolutioniert Genetik .
"Diese Art von Macht ist notwendig, um umfassende epigenetische Information, aber gerade jetzt die Technologie nicht vorhanden ist", sagt Feinberg, der Pionier der Studie der Epigenetik in der Krebstherapie. "Die Entwicklung, dass die Technologie, und die erforderlichen statistischen Ansätze zu analysieren die Daten, erfordert einen großen Aufwand und sollte zunächst auf der To-do-Liste."
Ein erster Schritt in Richtung dieser Ziele ist die neue, multi-institutionellen Zentrum für die Epigenetik des Gemeinsamen Krankheit beim Menschen, die Feinberg ist die Leitung. Mit einer 5 Millionen Dollar, fünf-Jahres-Stipendium der National Human Genome Research Institute und dem National Institute of Mental Health, Center-Forscher entwickeln die Werkzeuge, die sie benötigen und dann beginnen, systematisch die Prüfung der Epigenetik des Autismus und bipolare Störung. Aber eine breitere Anstrengungen werden erforderlich sein, sagt Feinberg.
"So wie Genetiker sind gründlich Proben zu identifizieren Genotypen und Haplotypen [langwierigen genetischen Sequenzen, die in Blöcken vererbt], müssen wir prüfen, mehrere Proben aus verschiedenen Geweben und verschiedenen Menschen zu schaffen" epigenotypes, ' ", sagt Feinberg. "Nur durch die Überlagerung genetische und epigenetische Informationen erhalten wir ein vollständiges Bild davon, wie Gene" Funktionen betroffen sind bei gesunden Menschen und bei den Patienten mit bestimmten Krankheiten. "
Feinberg und Co-Autoren Hans Björnsson und Epidemiologen Daniele Fallin sagen aktuellen versucht, genetische Beitrag zum gemeinsames Krankheiten wird hinter ohne gleichwertige epigenetischen Informationen.
Es ist allgemein der Ansicht, dass gemeinsame, komplexe Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Herzerkrankungen stammen aus Sammlungen von Änderungen in einer Reihe von AS-noch-Gene unbekannt wegen der großen Unterschiede in der Schwere, des Alters der Beginn, einfache Behandlung, des Fortschreitens und andere Faktoren zu berücksichtigen.
Aber die Hopkins Wissenschaftler weisen darauf hin, dass epigenetische Variante bietet noch eine Schicht von Komplexität, die auch einen Beitrag im Großen und Ganzen zu Krankheiten "Variabilität. Wie viel epigenetische Markierungen variieren normalerweise ist noch unbekannt, aber fehlerhafte Epigenetik sind bereits bekannt ist, dass sie bei der Arbeit in der Krebstherapie und relativ selten Beckwith-Wiedemann-Syndrom, unter anderen Bedingungen.
"Die epigenetische Markierungen eine Person beeinflussen könnten Krankheit direkt, aber sie könnte auch Einfluss darauf, ob ein zugrunde liegenden genetischen Mutation oder genetische Variation kann tatsächlich dazu führen, biologische oder physiologische Veränderungen", sagt Björnsson, ein Arzt aus Island, die verfolgt seine Ph.D. in der Human-Genetik an Hopkins. "Wir sind der Meinung, die letztere wird sehr wichtig, erklärt die Variabilität der häufigsten Krankheiten."
Zum Beispiel, wenn eine Krankheit verursachen-Mutation ist in ein Gen aktiviert "off" durch seine epigenetische Markierungen, dann die Mutation kann nicht dazu führen, dass Krankheit. Mehr subtil, Veränderung der epigenetische Markierungen könnte "tune" Gen-Expression zu einer vollständigen Spektrum von Wirkungen. Epigenetischen Veränderung ist auch wahrscheinlich zu helfen beziehen Umwelt und alt sein, um Krankheit Inzidenz und Risiko, die Forscher sagen.
"Gemeinsame komplexen Krankheiten auftreten, häufiger als Menschen Alter, Genetik und allein hat nicht in vollem Umfang in der Lage war, zu berücksichtigen, dass durch die Anhäufung von Mutationen", sagt Feinberg. "Aber epigenetische Markierungen könnten leichter ändern als Zellen und die Menschen des Alters oder der leichter beeinflusst durch Umweltfaktoren als die tatsächliche DNA-Sequenz ist. Wir müssen uns auf die Möglichkeiten."
Die Forscher wurden durch Zuschüsse aus dem National Human Genome Research Institute, der National Cancer Institute, und durch ein Fulbright-Stipendium zu Björnsson.
Auf der Internetseite:
Epigenetik Hintergründe:
http://www.hopkinsmedicine.org/press/2002/November/epigenetics.htm
Zurück news releases auf Epigenetik Forschung an Hopkins:
http://www.hopkinsmedicine.org/Press_releases/2004/06_28_04.html
http://www.hopkinsmedicine.org/press/2002/July/020708A.htm
http://www.hopkinsmedicine.org/press/2002/July/020708.htm
http://www.hopkinsmedicine.org/press/2002/November/021115.htm
http://www.hopkinsmedicine.org/press/2002/MAY/020528A.htm
http://www.hopkinsmedicine.org/press/1997/FEBRUARY/19972.HTM
http://www.hopkinsmedicine.org/press/1994/JUNE/199419.HTM
Andere Artikel über die Arbeit Feinberg:
http://www.hopkinsmedicine.org/hmn/W00/mu_9.html
Kontakt: Joanna Downer
jdowner1@jhmi.edu
410-614-5105
Johns Hopkins Medical Institutions