Zeitschrift für Karzinogenese und Mutagenese

Abstrakt

Umweltstress-induzierte Chromatinregulierung und ihre Heritabilität

Lei Fang, Kenly Wuptra, Danqi Chen, Hongjie Li, Shau-Ku Huang, Chunyuan Jin und Kazunari K Yokoyama

Chromatin unterliegt während des DNA-Replikationsprozesses Korrekturlese- und Reparaturmechanismen sowie Reparaturen zur Aufrechterhaltung genetischer und epigenetischer Informationen und der Genomstabilität. Die dynamische Struktur von Chromatin moduliert verschiedene Kernprozesse, einschließlich Transkription und Replikation, indem sie die Zugänglichkeit der DNA für regulatorische Faktoren verändert. Strukturelle Veränderungen im Chromatin werden durch die chemische Modifikation von Histonproteinen und DNA, die Umgestaltung von Nukleosomen, den Einbau von Variantenhistonen, nichtkodierenden RNAs und nichthistonischen DNA-bindenden Proteinen beeinflusst. Phänotypische Vielfalt und Genauigkeit können durch die Kontrolle des stochastischen Wechsels der Chromatinstruktur und -dynamik als Reaktion auf Umweltstörfaktoren und endogene Belastungen ausgeglichen werden. Die dynamische Chromatinumgestaltung kann daher als Sensor dienen, durch den Umwelt- und/oder Stoffwechselfaktoren die Genexpression verändern können, was zu globalen zellulären Veränderungen führt, an denen mehrere interaktive Netzwerke beteiligt sind. Darüber hinaus deuten neuere Erkenntnisse darauf hin, dass die epigenetischen Veränderungen während der Entwicklung vererbt werden. In diesem Bericht werden die Umweltsensorsysteme zur Chromatinregulierung sowie zur genetischen und epigenetischen Kontrolle aus entwicklungsbezogener Perspektive erörtert.