נגישות

גיליון 33 – הקשר בין הגנום לתזונה, מאי 11

אפיגנטיקה, תורשה וסביבה, ד"ר רות שמר ועופרה סבג

ד"ר שמר רות ועופרה סבג 
המחלקה לביולוגיה התפתחותית וחקר הסרטן
בית ספר לרפואה הדסה עין כרם, אוניברסיטה עברית

המושג "אפיגנטיקה" הינו מונח מדעי שהוגדר לראשונה לפני כ- 70 שנה על ידי הביולוג הבריטי קונרד וודינגטון. המושג נגזר מצירוף של שתי מילים: המילה היוונית "אפי" שפירושה "בנוסף" והמילה גנטיקה. כיום מוגדרת האפיגנטיקה כענף החוקר תהליכי ויסות ובקרה של גנים מבלי לשנות את רצף הדנא
בשנים האחרונות נמצאו מספר עדויות המצביעות על קשר בין הסביבה החיצונית ולבין האפיגנטיקה. תזונהעישון, פעילות גופנית ודיאטה הם בין הגורמים שהוצעו כאחראים לשינויים אפיגנטיים.

המושג "אפיגנטיקה" הינו מונח מדעי שהוגדר לראשונה לפני כ- 70 שנה על ידי הביולוג הבריטי קונרד וודינגטון. המושג נגזר מצירוף של שתי מילים: המילה היוונית "אפי" שפירושה "בנוסף" והמילה גנטיקה. לאורך ההיסטוריה המדעית, שונתה הגדרתה של האפיגנטיקה מספר פעמים וגובשה סופית עם השלמת פרויקט הגנום האנושי. כיום מוגדרת האפיגנטיקה כענף החוקר תהליכי ויסות ובקרה של גנים שאינם משנים את רצף הדנא.
האינפורמציה הגנטית הנישאת על גבי הדנא מכתיבה את הפנוטיפ של האורגניזם. אינפורמציה זו נמצאת בהרכב מלא בכל רקמות הגוף ובכל תאיו, אולם על מנת לייצר שונות גנטית בין התאים והרקמות השונות רק חלק מהגנים מתבטאים בתא נתון ובזמן נתון. לדוגמא: הגן שמקודד עבור חלבון האינסולין, מתבטא אך ורק בתאי בטא בלבלב, ואינו מתבטא בשום תא אחר; הגן Oct4 מתבטא אך ורק בתאים עובריים, ולא בתאים של בוגרים. כיצד אם כן, מושגת הבקרה, המבטיחה שגנים שונים יתבטאו ברמה שונה ובתאים שונים?
מסתבר שמלבד רצף הדנא, קיימת אינפורמציה מורשת נוספת: רשת בקרה דינמית, של סמנים המורכבים על החומר התורשתי, הקובעים אלו גנים יתבטאו, באיזו מידה, מתי והיכן. זוהי המערכת האפיגנטית. תפקוד לקוי של אחד המנגנונים האפיגנטים מעורב במחלות שונות כגון: סרטן, מחלות התנהגותיות ומחלות התפתחותיות שונות 1. בעשור האחרון הולכת וגדלה המודעות להשפעתם המזיקה של גורמים סביבתיים כמו תזונה או חשיפה לחומרים כימיים. לעתים קרובות מתחיל תהליך הפגיעה ברמה האפיגנטית: הגורם הסביבתי יוצר שינוי במערכת האפיגנטית, שמביא לשינוי ברמות הביטוי של גנים מסוימים, ומכאן קצרה הדרך למחלות וליקויים בריאותיים.
הבקרה האפיגנטית על ביטוי גנים מתבצעת על ידי מספר מנגנונים הכוללים מתילציה של דנא ומודיפיקציות של חלבונים המכונים היסטונים. חלבונים אלו בשיתוף עם הדנא, בונים את הנוקלאוזום. ושרשרת הנוקלאוזום מאפשרת דחיסה של הדנא בגרעין למבנה-על הקרוי כרומטין – ורמת דחיסות הכרומטין בגרעין מהווה גם היא מנגנון בקרה אפיגנטי חשוב. לאחרונה מצטרפות לרשימת המנגנונים האפיגנטיים גם מולקולות RNA קצרות (miRNA) שלהן, כנראה, תפקיד חשוב ברגולציה של גנים 2. מאמר זה יתרכז בשני המנגנונים האפיגנטים העיקריים: מתילציה של דנא ומודיפיקציות של היסטונים.

לעתים קרובות מתחיל תהליך הפגיעה ברמה האפיגנטית: הגורם הסביבתי יוצר שינוי במערכת האפיגנטית, שמביא לשינוי ברמות הביטוי של גנים מסוימים, ומכאן קצרה הדרך למחלות וליקויים בריאותיים.

מתילציה והשתקת ביטוי גנים
אחד המנגנונים העיקריים בפעילותה של המערכת האפיגנטית הוא מנגנון השתקה לביטוי גנים שנקרא מתילציה של דנא: הוספה אנזימתית של קבוצת מתיל (CH3) על גבי בסיס הציטוזין (C) הסמוך לגואנין (G) ב- DNA. המתיל מושך אליו חלבונים ספציפיים הנקשרים לרצף הדנא רק כאשר הוא ממותל, ובכך חוסמים את נגישותו לפקטורים שונים המאפשרים את ביטוי הגנים. תופעת המתילציה התגלתה לפני כ-60 שנה על ידי חוקר אמריקאי בשם הוצ'קינס שמצא בדנא את הבסיס המינורי, ציטוזין ממותל. אך רק בסוף שנות ה-70 התבררה חשיבותה הביולוגית של המתילציה כמנגנון המשתיק את ביטוים של גנים, ולה תפקיד מרכזי בהתפתחות העוברית, בתיפקוד התקין של תאי הבוגר, באינאקטיבציה של כרומוזום X ובתהליך ההחתמה הגנומית 3.

שיבושים במתילציה כגורם מרכזי במחלות
למעשה, מרבית הגנום הינו ממותל, או במילים אחרות, חסום: בכל תא בגוף יש רק מעט אזורי גנים פעילים, שמתאימים לתפקידו של אותו תא ספציפי. גן חסר מתילציה הוא נגיש ופתוח לפקטורים שונים המאפשר את ביטויו. שיבוש בדגם המתילציה על גבי הדנא יכול להביא לשינוי בדגם הביטוי של הגנים, דבר שעלול בסופו של דבר לגרום למחלה. ואכן, שיבושים אפיגנטיים במתילציה נצפו במספר תסמונות נוירונליות כגון:

תסמונת רט
מתילציה של דנא גורמת לרפרסיה של ביטוי גנים. דנא ממותל מושך אליו חלבונים ספציפיים הנקשרים לרצף הדנא רק כאשר הוא ממותל, ובכך חוסמים את נגישותו לפקטורים שונים המאפשרים את ביטוי הגנים. אחד החלבונים הנקשרים לדנא ממותל הינו החלבון MeCP2. מוטציה בגן המקודד לחלבון MeCP2 המשבשת את מבנה החלבון גורמת למחלה נוירונלית בשם תסמונת רט 4. הגן המקודד לחלבון ה- MeCP2 ממוקם על גבי כרומוזום X, ולכן מוטציה בגן זה הינה לטאלית בעוברים זכרים, ואילו ילדות הנושאות מוטציה הטרוזיגוטית בגן מפתחות רט. התסמונת מאופיינת בקשיי תקשורת בדומה לאוטיזם, תנועות ידיים סטריאוטיפיות, הפרעות נשימה ומוות בגיל צעיר. בחולות אלה נמצאו שיבושים ברמת ביטוי של גנים שונים בשל שיבוש בבקרה האפיגנטית שלהם בהעדר חלבון ה- MeCP2 5 .
תסמונת ה-X השביר
מחלת ה – X השביר, המהווה את הסיבה השכיחה ביותר לפיגור שכלי באוכלוסיה, נגרמת עקב הרחבה של אזור בקרה של הגן FMR1. אזור זה מכיל חזרות של הרצף CGG ובפרטים חולים מספר החזרות עולה על 200. עדין לא ברור המנגנון שגורם לכך, אך ברגע שמספר החזרות עולה על 200 איזור זה עובר מתילציה מוגברת, וכתוצאה מכך הגן ל-FMR1 עובר השתקה 6. במקרה זה קיים שילוב של מוטציה גנטית ומוטציה אפיגנטית: שילוב של שינוי גנטי בכמות ה-CGG יחד עם שינוי במתילציה של הדנא.

תסמונת פראדר ווילי 
דוגמא נוספת היא תסמונת פראדר ווילי שהינה הפרעה גנטית המתבטאת בפיגור שיכלי או לקויות למידה ותאווה בלתי נשלטת לאוכל, הגורמת להשמנת יתר חמורה, העשויה להוביל למוות. בחלק מהמקרים התסמונת הינה תולדה של מחסור גנטי באזור q11-13 בכרומוזום 15. אולם בחלק מהמקרים הסיבה היא מתילציה של אזור בקרה הגורם לשיבוש בדגם המתילציה בכל הגנים באזור, המוביל להשתקתם ולהופעת תסמינים – ממש כאילו היו הגנים חסרים לחלוטין.

תסמונת אנגלמן
בדומה לתסמונת פראדר ווילי, כך גם תסמונת אנגלמן המאופיינת בפיגור שיכלי חמור הינה תולדה של מוטציה גנטית באזור q11-13 בכרומוזום 15, אולם בחלק מהמקרים מתילציה לא תקינה היא הגורם לתסמונת.

כיום ידוע כי שיבושים במתילציה של גנים מעורבים גם במחלות נוספות: מחלת האלצהיימר (מתילציה בגן NEP), מחלת אטקסיית פרידרייך (מתילציה בגן FNX) וחולשת שרירים מתקדמת (מתילציה בגן SMN2)1 .

מתילציה במהלך ההתפתחות העוברית
במהלך ההתפתחות העוברית דגם המתילציה שעל גבי הדנא נוצר מחדש באורגניזם המתפתח, ונשמר לאורך חיי האורגניזם. בשלבים המוקדמים של ההתפתחות העוברית עובר רוב הגנום מחיקה של דגם המתילציה שהיה קיים בביצית ובתא הזרע, ורוב האזורים שהיו ממותלים עוברים דה-מתילציה 7 . בשלב הבא דגם המתילציה על גבי ה– דנא נבנה מחדש, וכל ה–דנא מקבל מתילציה מחודשת, למעט אזורים ספציפיים – כמו גנים פעילים בהתפתחות העוברית עצמה כגון הגן Oct4 . במהלך ההתפתחות העוברית עוברים גנים מסוימים דה-מתילציה ספציפית לרקמה, כמו למשל הגן לאינסולין בתאי בטא בלבלב. לעומת זאת, גנים עובריים כמו Oct4 יתמתלו ויסגרו. דגם המתילציה בתאים הבוגרים נשמר לאורך כל חיי האורגניזם.
המתילציה דרושה להתפתחות עוברית תקינה. האנזימים האחראים למתילציה של הדנא נקראים DNA methyltransferases (DNMTs) וניתן לחלקם לשתי קטגוריות: האנזימים DNMT3A ו – DNMT3B, אחראים לבניה מחדש של תבנית המתילציה המתרחשת בשלבים המוקדמים של ההתפתחות העוברית, והאנזים DNMT1 אחראי לשמירה על דגם המתילציה לאורך חיי האורגנזים 8. פגיעה באנזים DNMTB3 גורמת לתסמונת ICF המאופיינת בעיקר בכשל חיסוני וכמחלה אוטואימונית 9. פגיעה באנזים DNMT1 הינה לטאלית וגורמת לתמותה עוברית מוקדמת 10. מכאן שמתילציה הינה מנגנון אפיגנטי חיוני לא פחות מהמנגנון הגנטי להתפתחות עוברית תקינה.
להבדיל ממוטציה על גבי רצף הדנא שמתרחשת בגמטות, ומורשת לדור הבא, שינוי אפיגנטי בגמטות לא עובר לתא הבת בשל מחיקה של התבנית האפיגנטית בשלבים המוקדמים בהתפתחות העוברית. מלבד שמירה על תבנית ביטוי הגנים באורגניזם הבוגר מהווה האפגנטיקה מנגנון חשוב שמאפשר לגנים שונים להתבטא בחלון הזמן הרצוי להם. דוגמא לכך הוא הגן Oct4 שהתוצר החלבוני שלו מעודד חלוקת תאים ולכן הוא דרוש בזמן ההתפתחות העוברית. כצפוי הגן Oct4 נמצא לא ממותל בתאי הגזע העוברים לאחר זמן הגן עובר השתקה על ידי מנגנון מיוחד שמגייס אנזימים ספציפיים המובילים למתילציה והשתקת הגן. השתקה זו תשמר ברקמות השונות לאורך חייו הבוגרים של האורגניזם. הפעלה מחודשת של גן Oct4 בבוגר נמצאה בגידולים שונים כמו סרטן הקיבה 11.

רק בסוף שנות ה-70 התבררה חשיבותה הביולוגית של המתילציה כמנגנון המשתיק את ביטוים של גנים, ולה תפקיד מרכזי בהתפתחות העוברית, בתיפקוד התקין של תאי הבוגר, באינאקטיבציה של כרומוזום X ובתהליך ההחתמה הגנומית

אפיגנטיקה וסרטן
שיבוש בדגם המתילציה על גבי הדנא או במודיפקציות השונות על גבי ההיסטונים יכול להביא בסופו של דבר לשינוי פנוטיפי. במחלות רבות נמצא כי הפנוטיפ הפגום הוא תוצאה ישירה של פגם בתהליך האפיגנטיקה. במקרים מסוימים דגם המתילציה משתנה במקומות רבים על פני הגנום, ואילו במקרים אחרים השינוי הוא מקומי. אחת הדוגמאות הבולטות לשינוי בדגם המתילציה היא במחלות הסרטן. נמצא כי בתאים הממאירים חלה מוטציה אפיגנטית המתבטאת בשינוי ברמת המתילציה של גנים ספציפיים, ירידה ברמת מתילציה בגנים מחוללי סרטן (אונקוגנים) כגון HRAS ו-CT במלנומה, או עליה ברמת המתילציה בגנים מדכאי סרטן (suppressor genes Tumor) כגון P53 גורמת להתמרת התא הנורמלי לתא סרטני. מחלות סרטן מאופיינות באיבוד גלובלי של המתילציה ובהגברה של מתילציה באזורים ספציפיים אחרים. מתילציה זו מובילה לחוסר ביטוי של גנים אלו שמעורבים בתהליכים כגון: תיקון דנא, בקרה על חלוקת התא, ותהליך המוות המתוכנת מראש (האפופטוזיס), אשר בסופו של דבר מביאים לריבוי בלתי מבוקר של תאים 12.
ציטוזין ממותל נוטה לעבור תהליך של דה אמינציה ולהפוך לטימידין. התהליך קורה בשכיחות גבוהה פי 30 מכל שינוי נוקלאוטידי אחר. שינוי נוקלאוטידי מהווה מוטציה גנטית הגורמת בחלק מהמקרים בתלות במיקום המוטציה לשינוי בחלבון. שינוי כזה בגנים מדכאי סרטן גורם להתמרת התא לתא סרטני. מוטציה גנטית של הפיכת ציטוזין ממותל לטימידין בגן מדכא סרטן P53 מהווה כ50% מהגורמים להתמרה סרטנית 13. מכאן שבתאי סרטן תורמת המתילציה לתהליך השתקת הגנים הן בתהליך גנטי (גרימת מוטציה גנטית) והן בתהליך אפיגנטי (מוטציה אפיגנטית).

מודיפיקציות אפיגנטיות בהיסטונים
בניגוד לדנא שעובר מתילציה בלבד, ההיסטונים – שהם החלבונים שאורזים את הדנא – עוברים למעלה ממאה מודיפיקציות שונות הכוללות: אצתילציה, מתילציה, פוספורילציה ויוביקיטציה. מודיפיקציות אלו מתרחשות לרוב בזנבות חלבוני ההיסטונים, בחומצות אמינו ספציפיות. חלקן של המודיפיקציות קשורות לאקטיבציה של אזורים גנטיים, וחלקן קשורות לרפרסיה של אזורים גנטיים – בדומה למתילציה של הדנא. למודיפיקציות אלו תפקיד חשוב במצב פתיחות הכרומוזום ונגישותו לחלבוני שעתוק שונים. בנוסף, מודיפיקציות שונות מגייסות פקטורים שונים שתפקידם לפתוח או לדחוס את המבנה הכרומטיני 14. ברוב המקרים מתילציה על גבי הדנא תהיה בקורלציה ישירה למודיפיקציות היסטוניות הקשורות לרפרסיה. לעומת זאת, דנא לא ממותל ימצא בנוכחות מודיפיקציות היסטוניות הקשורות לאקטיבציה 15 (תמונה 1). בניגוד למתילציה של דנא שנחשבת יציבה, מודיפיקציות על גבי ההיסטונים השונים ניתנות לשינויים מידיים.

תינוקות שנולדו בהולנד בשלהי מלחמת העולם השנייה, בתקופה שכונתה "החורף של הרעב ההולנדיסבלו ממשקל נמוך בלידהאולם בעקבות העשרת התזונה עם השנים פיתחו סוכרת מסוג 2, השמנת יתר, מחלות העורקים הכליליים של הלב, סרטן השד וסרטנים נוספים. יתרה מכך: גם נכדיהם וניניהם נולדו במשקל נמוך מהממוצע. ונשאלת השאלה: האם מדובר בשינויים אפיגנטיים מורשים או שמדובר בהתנהגות ואורח חיים נרכש?

אפיגנטיקה, סביבה ותזונה
מודיפיקציות אפיגנטיות של הדנא וההיסטונים הינן גמישות וניתנות בקלות לשינויים ולהשפעות סביבתיות. שינוים סביבתיים בתוך האורגנזים גורמים לשינוים אפיגנטיים. כך לדוגמא, לאחר פציעה יש צורך בחידוש תאי האפיתל המתבצע על ידי חלוקת התאים. בזמן חלוקת התא חלים שינויים אפיגנטיים בגנים הפעילים בתהליך החלוקה. גנים אלו עוברים ממודיפיקציות היסטוניות הסוגרות את הגנים למודיפיקציות היסטוניות המאפשרות את פעילות הגנים. עם סיום תהליך חלוקת התא חוזרים הגנים למצב אפיגנטי סגור.
בשנים האחרונות נמצאו מספר עדויות המצביעות על קשר בין הסביבה החיצונית ולבין האפיגנטיקה 17. תזונה, עישון, פעילות גופנית ודיאטה הם בין הגורמים שהוצעו כאחראים לשינויים אפיגנטיים.
עם זאת, מחקרים אפידמיולוגיים המבקשים לאתר גורמי סיכון מוכחים הקשורים להיבטים סביבתיים כמו תזונה, עישון, סביבת חיים ולחצים פסיכולוגיים, נתקלים בחידות וקשיים לא מעטים. מחקרים על תאומים זהים, הנושאים את אותו מטען גנטי, הצליחו רק בחלק מהמקרים להוכיח קורלציה מובהקת בין מחלות לגורמי סביבה, כמו בין עישון וסיכון למחלות ריאה או בין חשיפה לשמש וסרטן העור. הדבר נובע מהקושי להעריך באופן אובייקטיבי את משך, עוצמת ותדירות ההשפעות הסביבתיות. כמו כן לא ניתן להשתמש בחיות כמודלים. בעיה נוספת היא כי גם לגנטיקה תפקיד מפתח בתגובה של האורגנזים לגורם הסביבתי: למשל, מחקר על תאומים זהים בשבדיה הראה כי הסיכוי לחלות במחלות ריאה כתוצאה מעישון תלויה גם במרכיב גנטי.
תינוקות שנולדו בהולנד בשלהי מלחמת העולם השנייה, בתקופה שכונתה "החורף של הרעב ההולנדי" סבלו ממשקל נמוך בלידה, אולם בעקבות העשרת התזונה עם השנים פיתחו סוכרת מסוג 2, השמנת יתר, מחלות העורקים הכליליים של הלב, סרטן השד וסרטנים נוספים. יתרה מכך: גם נכדיהם וניניהם נולדו במשקל נמוך מהממוצע. ונשאלת השאלה: האם מדובר בשינויים אפיגנטיים מורשים או שמדובר בהתנהגות ואורח חיים נרכש?
רבים המחקרים שבדקו את הקורלציה בין מחלות לגורמי סביבה, אולם מעטים המחקרים שבדקו ברמה מולקולארית את השינויים האפיגנטיים החלים בדנא בשל גורמי סביבה שונים. אחד המחקרים הבולטים המצביע כי לתזונה יש השפעה על תבנית המתילציה מגיע מעבודת מחקר בעכברי האגוטי שפורסמה ב-2002 על-ידי חוקרים מאוניברסיטת דיוק (Duke) בצפון קרוליינה. עכברי אגוטי הם עכברים שמנים בעלי פרווה זהובה, שתי תופעות המתבטאות בפנוטיפ, שמקורן באופן הביטוי של גן המקודד לחלבון אגוטי. ברמת פעילות נמוכה של הגן העכברים יהיו נורמאליים ובעלי פרווה כהה בעוד שרמת פעילות גבוהה של הגן אגוטי תתבטא בעכברים שמנים ובצבע פרווה בהיר. בקצה הגן המקודד לחלבון אגוטי יושב מקטע דנא המכונה טרנספוזון, שמידת המתילציה שלו קובעת את רמת פעילות הגן. הניסוי בדק את השפעת התזונה של עכברות מזן אגוטי (Agouti) על צבע הפרווה של צאצאיהן. חומצה פולית וויטמין B12 משתתפים במטבוליזם של מתיל לכן קבוצת עכברות אגוטי בהריון קיבלה מזון רגיל, ואילו קבוצת עכברות שנייה קיבלה מזון מועשר בחומצה פולית וויטמין B12. נמצא שצאצאי הקבוצה השנייה נולדו כשאת גופם עוטה פרווה כהה יותר ומקטע הטרנספוזון ממותל, וכמו כן הם היו מועדים פחות להשמנת יתר, לסוכרת מסוג 2 ולסרטן בהשוואה לעכברים הזהים להם גנטית שנולדו לעכברות שלא קיבלו תוספת חומצה פולית וויטמין B12 במזונן – ובהן נמצא כי מקטע הטרנספוזון אינו ממותל 19.

במחקר אחר נבדקה תבנית המתילציה של הדנא והאצטילציה של היסטונים בתאומים זהים בגיל צעיר ובגיל מבוגר ונמצא כי הייתה זהות אפיגנטית בין התאומים הצעירים, בעוד ששונות אפיגנטית גבוהה הייתה בין התאומים המבוגרים שניהלו אורח חיים נפרד. מכאן כי שינויים אפיגנטיים חלים במהלך חיי האורגניזם כתוצאה מהשפעה סביבתית או כתוצאה של תהליך סטוכסטי המתרחש עם ההזדקנות בשל מהעברה לא מדויקת של מידע אפיגנטי 18.
במחקרים נוספים בהם נבדקה השפעת אלכוהול על שינויים אפיגנטיים נמצא כי אתנול גרם לשינוי באצטילציה של היסטונים בריאה, בטחול ובאשכים של עכברים שנחשפו לאלכוהול. במקביל נצפו שינויים ברמת הפעילות של האנזימים המשתתפים בקביעת המבנה האפיגנטי של ההיסטונים. לדוגמא נצפתה עליה בפעילות של האנזים HAT הגורם לאצטילציה של היסטונים בעכברים שנחשפו לאלכוהול. ירידה ברמת הביוסינטזה של תורם המתיל במתילציה של הדנא נמצאה בכבד של אלכוהוליסטים 20.
המשימה העומדת בפני החוקרים לאחר השלמת פרויקט פענוח הגנום היא פענוח הצופן של המנגנונים האפיגנטיים. משימה זו קשה בהרבה, מכיוון שבבקרה האפיגנטית מעורבים פקטורים שונים שיוצרים מגוון צירופים עצום ומשתנה. המשימה סבוכה גם בשל העובדה שהמפה האפיגנטית משתנה בהתאם לסוג התא או הרקמה. לשם כך בדומה לריצוף הגנום בפרויקט הגנום האנושי, הוקם פרויקט בינלאומי – פרויקט האפיגנום האנושי ( Human Epigenome Project The) ,שמטרתו למפות את המודיפיקציות האפיגנטיות לאורך הגנום האנושי בסוגי תאים שונים. וזאת על מנת לפענח את הדגם האפיגנטי "הנורמלי", שיאפשר לימוד ופיצוח הצופן האפיגנטי, כדי שניתן יהיה להשוותו לדגם האפיגנטי המתקבל מאורגנזים חולה. מידע עצום ומרתק צפוי להתקבל מפרויקט זה, כפי שנתקבל מפרויקט הגנום האנושי.

References:
1. Portela A, Esteller M. Epigenetic modifications and human disease. Nat Biotechnol 2010;28:1057-68.
2. Chuang JC, Jones PA. Epigenetics and microRNAs. Pediatr Res 2007;61:24R-29R.
3. Bird A. DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes Dev 2002;16:6-21.
4. Amir RE, et al. Rett syndrome is caused by mutations in X-linked MECP2, encoding methyl-CpG-binding protein 2. Nat Genet 1999;23:185-8.
5. Kriaucionis S, Bird A. DNA methylation and Rett syndrome. Hum Mol Genet 2003;2:R221-7.
6. Gheldof N, Tabuchi TM, et al. The active FMR1 promoter is associated with a large domain of altered chromatin conformation with embedded local histone modifications. Proc Natl Acad Sci U S A 2006;103:12463-8.
7. Fulka H, Mrazek M, et al. DNA methylation pattern in human zygotes and developing embryos. Reproduction 2004;128:703-8.
8. Goll MG, Bestor TH. Eukaryotic cytosine methyltransferases. Annu Rev Biochem 2005;74:481-514.
9. Hansen RS, et al. The DNMT3B DNA methyltransferase gene is mutated in the ICF immunodeficiency syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A 1999;96:14412-7.
10. Li E, Bestor TH, & Jaenisch R. Targeted mutation of the DNA methyltransferase gene results in embryonic lethality. Cell 1992;69:915-26.
11. Chen Z, et al. Oct4, a novel marker for human gastric cancer. J Surg Oncol 2009;99:414-9.
12. Iacobuzio-Donahue CA. Epigenetic changes in cancer. Annu Rev Pathol 2009;4:229-49.
13. Soussi T. p53 alterations in human cancer: more questions than answers. Oncogene 2007;26:2145-56.
14. Kouzarides T. Chromatin modifications and their function. Cell 2007;128:693-705.
15. Cedar H, Bergman Y. Linking DNA methylation and histone modification: patterns and paradigms. Nat Rev Genet 2009;10:295-304.
16. Bernstein BE, et al. A bivalent chromatin structure marks key developmental genes in embryonic stem cells. Cell 2006;125:315-26.
17. Jaenisch R, Bird A. Epigenetic regulation of gene expression: how the genome integrates intrinsic and environmental signals. Nat Genet 2003;33 Suppl, 245-54.
18. Fraga MF, et al. Epigenetic differences arise during the lifetime of monozygotic twins. Proc Natl Acad Sci U S A 2005;102:10604-9.
19. Cooney CA, Dave AA, et al. Maternal methyl supplements in mice affect epigenetic variation and DNA methylation of offspring. J Nutr 2002;132:2393S-2400S.
20. Shukla SD, et al. Emerging role of epigenetics in the actions of alcohol. Alcohol Clin Exp Res 2008;32:1525-34.