エピゲノムとエピゲノムワイド解析入門

エピジェネティクスとは、DNA配列にコードされた変化以外の遺伝的変化を研究する学問である。 CpGジヌクレオチドにおけるDNAのシトシンメチル化は最もよく研究されているエピジェネティック現象ですが、エピジェネティックな変化は共有結合ヒストン修飾、マイクロRNA相互作用、クロマチンリモデリング複合体などの非DNAメチル化機構も含んでいます。 本章では、まずエピゲノムの一般的な概要を説明し、次にゲノム全体のシトシンメチル化データの理解と解析に焦点を当てます。 ゲノム全体のシトシンメチル化を測定するために、マイクロアレイに基づく多くの技術が利用可能であり、また、より小さな標的遺伝子座のメチル化を測定するために用いられる、重亜硫酸塩変換DNAの配列決定に基づく標準的な技術もある。 ここでは、現在の多くの技術について、その利点、限界、最近の改良点などを概観している。 病気や老化などの自然過程において、異常なメチル化や低メチル化を示す遺伝子座をすべて特定するには、多くのサンプルでメチル化レベルを比較する必要があります。 このような研究において、メチル化に基づく診断ツールの開発は、一連のセンチネル遺伝子座に基づく疾患の早期発見戦略として利用できる可能性があり、興味深いものである。 さらに、可逆的なメチル化現象を持つ遺伝子座の同定は、新たな治療法の選択肢をもたらすかもしれない。 膨大な数の測定可能な部位を考えると、候補遺伝子座の優先順位付けは重要かつ複雑な問題であり、適切な統計的検定と要約の基礎の上に成り立つものである。 統計的な重要度の推定と相まって、測定された各遺伝子座のゲノムコンテキストは、エピジェネティックな変化が疾患に影響を与えるメカニズムに関する重要な情報を提供し、候補遺伝子座をさらに洗練させることができるかもしれない。 最後に、メチル化に基づく予測モデルの構築における問題点と、エピジェネティクスにおけるさらなる統計的研究の方向性を明らかにすることで、本章を締めくくります。