第一章　概　述

表观遗传学是传统遗传学的一个分支，表观遗传学的研究已成为当代生物医学研究的重大方向之一。表观遗传学英文词为epigenetics，是希腊语与英语的合成，epi是希腊语的前缀，意为“表面，在……上”的意思，也有人认为epi是“除此之外”的意思，在genetics前加上“除此之外”就是表示除了传统分子水平的遗传信息之外的其他遗传学机制。Epigenetics可译为“表观遗传”，但亦有人译为“表现遗传”，甚至有人称为“实验遗传学”。

近代较为成熟的表观遗传学概念是英国生物学家Waddington C.H.于1954年在他所著《遗传学导论》一书中提出的，Waddington认为基因型与表现型、外部环境与生物个体之间存在一种不由DNA序列决定的遗传信息调控机制，这就是表观遗传学。因为在表观遗传学领域的杰出贡献，Waddington被称为表观遗传学研究的奠基人之一。

表观遗传学的概念及内涵随着时间的推移也在不断得到充实与完善。1975年澳大利亚科学家Holliday对表观遗传学与遗传学的关系作了更进一步的阐述，Holliday认为高等动物的遗传信息由两种不同的机制调控，一是DNA序列的世代传递，二是发育及生活过程中基因活性变化模式的传递。通过多年实验观察，Holliday于1994年又进一步提出，表观遗传是不以DNA序列改变为基础的细胞核遗传现象。而现在被人们公认且普遍接受的表观遗传概念是Wolffe 1999年提出的，他认为表观遗传是研究没有DNA序列变化，但可遗传的基因表达的科学。

表观遗传学是对经典遗传学的补充与进一步发展，表观遗传学因素通过DNA甲基化、组蛋白的修饰以及miRNA来调节基因的表达及控制细胞的表型（图1-1）。所有这些表观遗传学因素都是维持体内环境所必需的，也有助于正常生理功能的发挥，表观遗传学异常可导致多种疾病的发生。表观遗传学的问世，使我们认识到基因组包括两类遗传信息，即DNA序列遗传信息及表观遗传学信息，而DNA序列仅仅是遗传信息的载体，人体及细胞正常功能的维持是这两种信息互相作用保持平衡的结果。这两种因素的任何一种表达失衡，都可以导致疾病的发生。因此，表观遗传学研究是生命科学一个普遍而极其重要的新研究领域。它不仅对基因的遗传、表达、调控有重要作用，而且在生命发育、肿瘤发生、疾病、免疫、血管新生、衰老再生医学、干细胞及变性性疾病的发生与防治中起着极其重要的作用（图1-2）。表观遗传学是近年来生命科学研究中进展迅速、具有广泛临床应用价值的科学，正如DNA双螺旋结构的发现者——诺贝尔奖获得者Watson所说：“你可以遗传DNA序列以外的一些东西，这正是现代遗传学让我们激动之处”。