Фенотип заболевания отражает результат взаимодействия между определенным генотипом и средой; но очевидно, что некоторые варианты, например, у монозиготных близнецов, никак с этим не связаны. Дополнительные влияния на биохимическом, клеточном, тканевом и организменном уровнях определяются как эпигенетические феномены. За каждую отдельную функцию клетки отвечают не единичные гены в отдельности.

Гены могут взаимодействовать в цепи, могут быть мобильными, существовать в плазмидах или органеллах цитоплазмы, они могут быть также внесены неполовым путем от других организмов и синтетических продуктов.

Даже прионные белки могут симулировать некоторые генные свойства. Эпигенетические эффекты отражают химические модификации ДНК, которые изменяют не последовательность ДНК, а возможность транскрипции гена. Механизм метилирования ДНК млекопитающих включает два компонента: (1) метилтрансферазы ДНК, которые определяют и поддерживают определенные схемы метилирования во всем геноме, и (2) метил-CpG-связывающие протеины, задействованные в считке и расшифровке паттернов метилирования.

Анализ этих изменений называется эпигеномикой. Примерами модификаций являются простые ковалентные модификации ДНК при метилировании цитозина и модификации белков, связывающихся с ДНК. Такие изменения могут влиять на доступность ДНК для локальных транскрипционных комплексов, а также воздействовать на структуру хроматина на региональном уровне и уровне всего генома, что отражает связи между структурой генома и регуляцией транскрипции.

Действительно, эпигеномный анализ сейчас осуществляется параллельно с анализом экспрессии гена для определения участков метилирования по всему геному и профиля всех человеческих генов. Например, существуют значительные индивидуальные вариации в метилировании цитозина CpG динуклеотидов внутри участка генов главного комплекса гистосовместимости, хотя влияет ли это на экспрессию генов, ассоциированных с кожными болезнями, такими как псориаз, необходимо еще выяснить. Новые чувствительные методы количественного анализа, основанные на ПЦР, специфичной в отношении метилирования, позволяют выявлять эпигенетические аномалии при некоторых видах рака, например, при меланоме.

Гиперметилирование ДНК выступает в качестве одного из факторов подавления экспрессии генов, поскольку препятствует связыванию активирующих факторов транскрипции и притягивает репрессорные комплексы, способствующие формированию неактивных хроматиновых структур. В отношении меланомы такие изменения могут повлиять на несколько биологических процессов, включая контроль клеточного цикла, апоптоз, сигнальные системы клетки, инвазию и метастазирование опухолевых клеток, ангиогенез и иммунологическое распознавание. До настоящего времени не установлено, существует ли наследование эпигенетических свойств. Аналогично неизвестно, могут ли изменения в эпигенетическом статусе, вызванные окружающей средой и через них — генная транскрипция и фенотип — быть переданы более чем через одно поколение.

Такое явление могло бы объяснить предрасположенность к раку внуков людей, контактировавших с диэтилстилобэстролом, но это не было доказано. Тем не менее эпимутации в половых клетках были выявлены и при других заболеваниях человека, например, колоректальный рак характеризуется нестабильностью микросателлитной ДНК и избыточным метилированием MLH1 ДНК гена исправления ошибок в комплементарности, хотя риск эпигенетического наследования рака в результате такой мутации хорошо не обоснован и вероятно мал.

В течение жизни эпигенетические мутации могут происходить более часто, чем мутации в последовательности ДНК, предполагается, что в течение следующих 10 лет роль эпигенетических явлений и их влияние на фенотипическую изменчивость будут поняты лучше.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Связь антигенов гистосовместимости MHC с кожными болезнями"

1. Эпигенетика заболеваний кожи
2. Связь антигенов гистосовместимости MHC с кожными болезнями
3. Генетическое консультирование при кожных болезнях
4. Пренатальная диагностика кожных болезней
5. Генная терапия кожных болезней
6. Расовые и этнические особенности кожи
7. Критерии и определение цветной кожи
8. Особенности строения цветной кожи и ее функции
9. Гены отвечающие за пигментацию кожи
10. Различия волос у людей и их физические характеристики