表观遗传学

一个多细胞生物的许多细胞拥有大体相同的DNA序列，却维持不同功能。理解这种差别，需要研究哪些基因被使用，以及相应状态怎样在细胞分裂后延续。表观遗传学在较严格的用法中，关注不改变DNA序列的稳定调控状态，而不是把所有表达差异统称为遗传。

这个术语的历史含义经历过变化。Heard与Martienssen在2014年综述中追溯到沃丁顿1942年对发育中基因型与表型关系的讨论，并明确采用强调跨细胞分裂维持的定义。因而阅读不同研究时，先辨明其定义，往往比看到一个“表观”标签就接受结论更重要。

参考：[1] [3]

DNA甲基化是在特定碱基上附加化学基团，并不把原本的碱基字母换成另一个字母。组蛋白修饰则作用于与DNA结合的蛋白，影响染色质状态和调控因子的结合。核小体的位置变化，也能改变转录机器接近某段DNA的难易程度。

这些机制并非只有一个统一的开关。某种修饰的作用取决于位置与分子环境，不能将所有甲基化一律解释为关闭所有基因。修饰可以由酶添加、识别或移除；要解释稳定状态，还需理解它怎样在复制、分裂和细胞环境变化后得到维持或重建。

参考：[1] [2]

细胞传代是一个细胞分裂后，子细胞继续保持某些调控特征；跨世代遗传则涉及生殖过程以及未直接受到原始因素影响的后代。两者面对的重置过程和证据要求不同。哺乳动物早期胚胎与生殖系中存在广泛的表观重编程，不能假定亲代获得的每一项标记都会保留下来。

怀孕个体受到某种暴露时，母体、胎儿和胎儿内未来形成配子的细胞都可能直接受到影响。看到子代甚至孙代的变化，仍可能属于直接或代际效应，而非已经证明真正跨越未暴露世代的表观遗传。还须排除DNA变异、共同环境和其他传递途径。

参考：[2] [3]

植物春化提供了一个有用区别：长期低温可使开花抑制因子FLC形成持久的沉默状态，帮助植物在合适季节开花；这种冬季记忆却会在生殖和早期胚胎过程中重置。稳定维持于一个个体中的状态，并不必然成为它后代永久继承的记忆。

研究环境与表观调控的联系，需要把相关性、细胞内因果机制和跨代传递逐层分开。某种修饰与表型同时出现，并不足以说明它导致表型；短期表达变化也不足以证明可遗传性。表观遗传学扩展了对基因调控的理解，并不意味着环境可以随意重写后代命运。

参考：[3]