表观遗传研究范畴有哪些？

生物科研实验室

表观遗传研究的是在DNA序列没有改变的情况下基因表达发生的变化，这种变化可逆但可遗传。主要包括几个方面：基因转录的调控如DNA甲基化；基因转录后的调控如非编码RNA；蛋白质的翻译后修饰如组蛋白的甲基化和乙酰化。
1 基因转录水平调控
DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase, DNMT/Dnmt）的作用下，将甲基从S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl methionine, SAM）转移到胞嘧啶残基的第五个碳上形成5-甲基胞嘧啶（5-mC）的过程。
其主要发生在富含GC序列的部位又称CpG岛（CpG Island, CGI），CpG岛大多位于启动子区域。DNA甲基化可以抑制基因表达。
2 基因转录后水平调控
非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）是由基因组转录的不编码蛋白质的RNA分子，其中在生理和病理过程中起调控作用的有微小 RNA（microRNA , miRNA）、长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）、环状RNA（circular RNA, circRNA）。 miRNA是长度20至22个核苷酸（nucleo-tide, nt）的小分子ncRNA，通过结合靶信使 RNA（mRNA）的互补序列导至mRNA降解或翻译起始抑制，发挥沉默基因的作用。 lncRNA是长度超过200nt的非编码转录本，通过调节染色质修饰物的招募重塑染色质或形成R环调节转录，或作为竞争性内源性RNA（ceRNA）结合miRNA抑制转录。circRNA是内源性RNA，可作为ceRNA、转录或翻译以及剪接修饰剂。 ncRNA的表达受DNA甲基化和组蛋白修饰的调控，反过来，DNA甲基化和组蛋白修饰又会受到ncRNA的调节。
3 蛋白质翻译后修饰调控
组蛋白与DNA组成的核小体是染色质的基本结构单位。组蛋白修饰是指组蛋白末端残基的翻译后修饰例如乙酰化、甲基化，它通过改变染色质状态而具有激活或抑制转录的能力，是不稳定的、可逆的、动态的。 组蛋白乙酰化通常能够促进转录由组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase, HAT）催化，而去乙酰化作用相反由组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases, HDAC）催化。 组蛋白甲基化主要由组蛋白甲基转移酶（histone methyl transferase, HMT）和组蛋白去甲基化酶（Histone demethylase, HDM）调节，其对转录活性的影响是双向的，取决于修饰发生的部位和程度。