Tämän sarjan artikkeleita genomista painamista ja alleeli-erityinen lauseke X-kromosomin inaktivaatio arvosanoin Tohtori Denise Barlow (1950-2017), joka oli trail blazer alalla genomista painamista. Tohtori Barlow oli yksi ensimmäisistä tunnistaa painettu geenejä, jotka ilmaistaan ja säädellään parent-of-origin–erityinen tavalla, ja ensimmäisten joukossa perustamaan mekanismeja koordinoituun asetus painettu geenejä klustereita.,

Vanhempainkohtainen kromosomikäyttäytyminen havaittiin niveljalkaisilla ja pussieläimillä yli 50 vuotta sitten. Nisäkkäillä havaittavien fenotyyppien periytymismallit viittasivat myös alkuperäerityisiin vaikutuksiin. Ihmisillä esimerkiksi sytologinen poistot pieni osa kromosomi 15 oli liittynyt Prader–Willin ja Angelman oireyhtymä, jossa isältä tai emolle saatu kromosomi suorittaa poistetaan, vastaavasti. Samoin hiirillä klassiset geneetikot tuottivat ja tutkivat kromosomien translokaatioita kartoittamaan geenejä., Jotkin näistä hiirikannoista osoittivat vanhempainkohtaista fenotyyppien periytymistä. Näiden tutkimusten hiusneula-tail hiiri tuli valoa, joka kantoi suuren poistetaan kromosomissa 17 ja osoitti midgestation liikakasvua ja kuolleisuutta, kun emolle lähetetään. Sen sijaan saman poiston isällinen periytyminen johti elinkelpoisiin ja hedelmällisiin hiiriin . Tohtori Barlow oli oivaltava tarpeeksi tarttumaan nämä ei-Mendelin kuvioita kehittää malli, ura-pitkä harjoittamisesta geeni sääntelymekanismeja tällä locus. Nämä hiiret olivat kriittisiä reagensseja, joita Tri., Barlow kloonasi Igf2r: n, yhden ensimmäisistä tunnistetuista geeneistä . Siitä lähtien, satoja painettu geenejä on tunnistettu, ja suurin osa esillä säilytetty ilmaisun kuvioita nisäkkäiden kesken.

Tutkimukset keskittyvät asetuksen kuvaan motiivina oli havainto, että aktiivinen ja passiivinen-alleeli geenin olivat läsnä samassa ydin ja altistuvat samalla transkriptio tekijät, mutta käyttäytyi eri tavalla. Kävi ilmi, että geenin DNA: ta pitkin kulkeva tieto oli vastuussa alkuperän vanhemman ”muistamisesta”., Leimautuneilla geeneillä on monia merkittäviä piirteitä, jotka erottavat ne suurimmasta osasta perimää. Ensimmäinen, painettu geenejä näyttely vanhempien-alleeli–spesifinen DNA-metylaatio klo erillisiä elementtejä, jotka on lisätty ituradan ja ylläpidetään läpi vaihe laaja uudelleenohjelmointi, joka tapahtuu hedelmöityksen jälkeen muualla genomin. Näitä elementtejä kutsutaan imprinting control alueilla (ICR) tai imprinting control-elementit (JÄÄ), niin merkitään Barlow, ja ovat kriittisiä sopiva alleeli-erityinen ilmaus viereisen geenin(s)., Barlow oli myös ensimmäinen kuvaamaan toissijainen differentiaalisesti denaturoitu alueet, jotka on hankittu postfertilization, ja on perustettu seurauksena painettu geenien ilmentyminen. Löytö DNA-metylaatio klo ICRs avannut käsitteen DNA metylaatio, joka toimii laajalti olennainen genomista sääntely-laitteen. Vuonna 1993, Denise Barlow ehdotti uusi ajatus, että genomista painamista saattaa olla syntynyt isäntä puolustus mekanismi, jonka tarkoituksena on inaktivoida retrotransposons ., Tässä kokoelma, Walsh ja työtovereiden uudelleen tätä mallia ja kuvata koneiden hankinta ja ylläpito DNA: n metylaatio klo painettu loci .

valtaosa painettu geenit sijaitsevat klustereita koko genomin ja ovat yhdessä säänneltyä, tyypillisesti kautta jaettu ICRs. Poistetaan ICRs tai hämminki heidän alleeliset DNA-metylaatio kuvioita voi aiheuttaa menetys painamista useita geenejä ivy. Monissa klustereissa tapahtuvan leimautumisen ymmärtämisen avain on pitkien koodaamattomien (lnc) RNAS: ien läsnäolo., Barlow ’ n ja työtovereiden tunnistettu ensimmäinen lncRNA klo Igf2r locus, Airn, jonka suurempi kuin 100 kb transkriptio on aloitettu vuodesta unmethylated ICR asuvat Igf2r introni. Lncrnoilla on useita toimintoja, joihin on painettu (sekä muita) lokuksia. Suhteessa Igf2r locus, monta vuotta tyylikäs kokeiluja, joita Barlow laboratorio osoitti, että lncRNA ei tarvita painamista alkio oikea, vaan että Airn transkription päällekkäisiä läpi Igf2r promoottori estää RNA-polymeraasi II rekrytointi ., MacDonald ja Mann kertovat yksityiskohtaisesti nykyisen ymmärryksemme lncRNA-toiminnoista transkriptionsa sekä RNA-tuotteensa kautta . Suhteessa niiden RNA-tuotteen, jotkut lncRNAs ovat esiasteita pienempi RNAs tai toimivat tukirakenteina, oppaita tai arkkitehtuurin osia. Tuoreen tutkimuksen Airn säätelyssä kaukainen painettu geenien hiiri istukan säännöt on tehostajana ja transkriptio häiriöitä-pohjainen mekanismi . Tämä tulos viittaa eri mekanismeja siitä, miten Airn säätelee proksimaalinen Igf2r ja kauempana painettu geenejä.,

Varhain, malleja, jotka pyrkivät selittämään, miksi diploidi nisäkkäät tukisi toiminnallinen haploidy klo painettu geenejä ehdotti, että näiden geenien tärkeä rooli kasvun sikiö, osittain tasapainottaa ristiriitoja välillä äiti ja isä. Se on tullut yhä selvemmäksi, että painettu geenejä on ainutlaatuisia toimintoja istukan, joitakin geenejä, jotka ovat vain ilmaisseet ja/tai painettu istukan. Lisäksi niiden säätely voi poiketa Soomaan painautuvista geeneistä., Tässä kokoelma, Courtney Hannah mainitsee toiminto ja asetus painettu geenejä istukan, ja erityistä huomiota annetaan rooli endogeeniset retrovirukset (ERVs) välittäjinä istukan-erityinen merkintä .

Koska epätavallinen luonne merkintä, tunnistus-ja tutkimus painettu geenejä on ajanut mukauttaminen ja muuttaminen menetelmiä ja, joissakin tapauksissa, edellytti uuden teknologian kehittäminen., Denise Barlow omaksuneet teknologian alkuaikoina sijoitteluun kloonaus geenien, käyttää hiirtä tyrmäys strategioita tutkimuksen sääntelyn elementit ja vaatimus lncRNAs, käytön microarray tunnistaa romaani lncRNAs ja kuvaavat chromatin rakenne on painettu geeni klustereita. Kuten kuvattu Li ja Li, varhaisimmat tutkimukset painamista palveluksessa tyylikäs embryological ja geneettisiä työkaluja . Aluksi näitä työkaluja käytettiin ssa toimiva nonequivalence vanhempien genomien ja kartta oletetun kromosomien sijainnit painettu geenejä., Lopulta, tunnistaminen painettu geenejä vedota uniparental alkioiden ja teknologioita, jotka erottavat vanhempien alleelien hybridi eläimiä. Enemmän viime aikoina, suurikapasiteettiset tekniikat ovat helpottaneet tutkimuksen epigeneettiset prosessit ja ovat hyötyneet lisätty, lue syvyys ja kyky tutkia DNA-muutoksia. Lisäksi, ydinvoima elinsiirrot, haploidi alkion kantasoluja yhdistettynä sivuston suunnattu poistot ovat viime aikoina osoittaneet, että tärkein lohko uniparental alkion kehitys on aiheuttanut painettu geenien ilmentyminen.,

Tärkeintä, koska alalla genomic imprinting kypsynyt, joten ei tutkimuksissa X-kromosomin inaktivaatio, mekanismi nisäkkäät saavuttaa annostus korvaus välillä naaraat, joilla on kaksi X-kromosomia ja miehillä yksi. Hiirillä ja marsupials, painettu ilmaus X-kromosomi todettiin ennen tunnistamista painettu geenejä. Vaikka useimmat nisäkkäiden näyttely satunnainen X-inaktivaatio somaattisten solujen, isän-erityisiä inaktivointi yksi kaksi X-kromosomia on havaittu kaikissa soluissa naisten marsupials ja hiiri istukkaa., Koska päällekkäisyyksiä ja yhtäläisyyksiä, mukaan lukien rooli master-säädin lncRNAs olla olemassa ja Rsx, tutkijat näillä aloilla olisi oppia toisiltamme, usein työllistävät muita vastaavia tekniikoita ja strategioita valaista mekanismeja. Tässä kokoelmassa Loda ja Heard kuvaavat Xist-RNA: n roolia ja sitä, miten se toimii yhden X-kromosomin hiljentämiseksi cis: ssä .

Vaikka genomic imprinting on itse kriittinen ja kiehtova aihe, jolla on merkittäviä vaikutuksia ihmisten tauti, Denise Barlow aina väitti, että genomic imprinting oli vaikutusvaltainen malli nisäkkäiden epigeneettiset asetuksella., Tietoa on saatu painettu geenejä myös auttaa ymmärtämään muita tärkeitä mekanismeja monoallelic expression, kuten immuuni-ja hajuaistin reseptorin geenien ilmentyminen, joka on satunnainen eikä parent-of-origin erityisiä nisäkkäillä. Epigeneettiset mekanismit ovat välttämättömiä tällaisille prosesseille, koska on tarpeen säilyttää sukusoluista periytyneiden geenien identiteetti monien solujen jakaumien kautta kehityksessä. Vaikka paljon on opittu, paljon on vielä määritettävä imprinting-kenttään., Pääsy alkioiden hyvin varhaisessa vaiheessa sekä teknologioita, jotka helpottavat yksittäisen solun analyysi epäilemättä edistää vastaamalla moniin muihin kysymyksiin tällä alalla. Käsikirjoitukset tässä sarjassa tarjoavat historiallista näkökulmaa sekä oivalluksia opiskelun imprinting, joilla on laaja merkitys biologian. Denise Barlow ’ n pysyvästä perinnöstä ei ole epäilystäkään.