エピジェネティックな変化 - Epigenetic Alteration

Hallmarks of Aging  episode 3 Epigenetic Alteration

細胞が環境因子にさらされる際、細胞はエピジェネティックなメカニズムを通してゲノムの状態を変化させます。そのような変化は長い時間をかけて蓄積し、老化した細胞に見られる衰退と相関していきます。
　

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老化におけるエピジェネティックな変化は、ヒストンH4K20とH3K4のトリメチル化の増加とヒストンH3K9とH3K27のメチル化の減少を同時に含みます。一般的に、これらの変化はヘテロクロマチンの減少と、その結果として生じる染色体脆弱性、および転写ノイズの増加が相関しています。

何故このような分子レベルの変化が起こるのでしょうか？一説には、老化に関係のあるDNA損傷がKCNQ1OT1、PINT、ANRILのような下流でヒストン修飾酵素を調節している特定の長鎖ノンコーディングRNAの転写制御レベルの変化を引き起こすからだと考えられています。しかしこのメカニズムが、老化と直接関係するかどうかは、まだ証明されていません。

エピジェネティックな変化の検出手法

クロマチン免疫沈降（Chromatin Immuno Precipitation：ChIP） クロマチン免疫沈降法は染色体関連タンパク質のin vivoでの分布をマッピングするための強力な手法です。染色体関連タンパク質とは、ヒストンのサブユニット、翻訳後修飾因子、転写調節因子やクロマチン制御因子などのクロマチン関連タンパク質です。加えて、ChIP法はこれらタンパク質に関連するゲノム領域を同定するために、また逆に、特定のゲノム領域に関連したタンパク質を同定するために利用されます。ChIP法は多くの場合、タンパク質-DNAおよびタンパク質間の架橋処理、架橋処理後のクロマチンの断片化と、標的タンパク質特異的抗体を用いたクロマチンの免疫沈降から構成されます。標的タンパク質との複合体として単離されたDNA断片は、PCR、DNAマイクロアレイ及びDNAシークエンシングを含む種々の方法によって同定することができます。

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