علم التخلق

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

علم التخلق هو دراسة المجموعة الكاملة من التعديلات فوق الجينية على المادة الوراثية للخلية، والمعروفة باسم التخلق . يُشابه هذا المجال علم الجينوم وعلم البروتينات ، اللذين يدرسان جينوم الخلية وبروتيناتها. [ 1 ] [ 2 ] التعديلات فوق الجينية هي تعديلات قابلة للعكس على الحمض النووي أو الهستونات في الخلية، وتؤثر على التعبير الجيني دون تغيير تسلسل الحمض النووي. [ 3 ] صيانة التخلق عملية مستمرة، وتلعب دورًا هامًا في استقرار جينومات حقيقيات النوى من خلال المشاركة في آليات بيولوجية حيوية مثل إصلاح الحمض النووي. [ 4 ] [ 5 ] يُقال إن مركبات الفلافون النباتية تثبط العلامات فوق الجينية المسببة للسرطانات. [ 6 ] من أبرز التعديلات فوق الجينية التي تم توصيفها مثيلة الحمض النووي وتعديل الهستونات . تلعب التعديلات فوق الجينية دورًا هامًا في التعبير الجيني وتنظيمه، وتشارك في العديد من العمليات الخلوية مثل التمايز/النمو [ 7 ] وتكوّن الأورام [ 8 ] . لم يتسنَّ دراسة علم فوق الجينات على مستوى شامل إلا مؤخرًا بفضل تكييف التحليلات الجينومية عالية الإنتاجية [ 9 ] [ 7 ] .

علم التخلق

تُصنف التعديلات الجينومية التي تُغير التعبير الجيني ولا تُعزى إلى تعديل تسلسل الحمض النووي الأساسي، والتي تُورث انقساميًا (ميتوزيًا وميوزيًا )، ضمن التعديلات فوق الجينية. ويُعد مثيلة الحمض النووي وتعديل الهيستون من بين العمليات فوق الجينية الأكثر دراسةً وتوصيفًا. [ 3 ]

مثيلة الحمض النووي

كان مثيلة الحمض النووي (DNA) أول تعديل فوق جيني تم توصيفه بدقة. وكما يوحي اسمه، فإن مثيلة الحمض النووي هي عملية إضافة مجموعة ميثيل إلى الحمض النووي. والإنزيمات المسؤولة عن تحفيز هذا التفاعل هي ناقلات ميثيل الحمض النووي (DNMTs) . ورغم أن مثيلة الحمض النووي مستقرة وقابلة للتوريث، إلا أنه يمكن عكسها بواسطة مجموعة مضادة من الإنزيمات تُعرف باسم مزيلات ميثيل الحمض النووي. في حقيقيات النوى، توجد المثيلة في أغلب الأحيان على ذرة الكربون رقم 5 في بقايا السيتوزين (5mC) المجاورة للجوانين ، والتي تُسمى ثنائيات نيوكليوتيدات CpG . [ 9 ] [ 10 ]

تختلف أنماط مثيلة الحمض النووي اختلافًا كبيرًا بين الأنواع، بل وحتى داخل الكائن الحي نفسه. ويختلف استخدام المثيلة بين الحيوانات اختلافًا كبيرًا؛ إذ تُظهر الفقاريات أعلى مستويات من 5mC، بينما تُظهر اللافقاريات مستويات أكثر اعتدالًا. ولم يُثبت أن بعض الكائنات الحية، مثل الدودة الأسطوانية Caenorhabditis elegans، تمتلك 5mC أو ناقلة مثيل الحمض النووي التقليدية؛ مما يشير إلى وجود آليات أخرى غير مثيلة الحمض النووي. [ 11 ]

داخل الكائن الحي، قد تختلف مستويات مثيلة الحمض النووي (DNA) خلال مراحل النمو وحسب المنطقة. على سبيل المثال، في الخلايا الجرثومية الأولية للفأر ، يحدث إزالة مثيلة شاملة للجينوم؛ وبحلول مرحلة الانغراس، تعود مستويات المثيلة إلى قيمها الجسدية السابقة. [ 11 ] عندما تحدث مثيلة الحمض النووي في مناطق المحفز ، وهي مواقع بدء النسخ، فإنها تؤدي إلى كبح التعبير الجيني. وهذا على عكس مناطق المحفز غير المثيلة المرتبطة بالجينات النشطة التعبير. [ 9 ]

إن آلية تثبيط التعبير الجيني بواسطة مثيلة الحمض النووي عملية متعددة المراحل. ويتم التمييز بين بقايا السيتوزين المثيلة وغير المثيلة بواسطة بروتينات محددة ترتبط بالحمض النووي. ويؤدي ارتباط هذه البروتينات إلى استقطاب إنزيمات هيستون ديأسيتيلاز (HDACs) التي تبدأ عملية إعادة تشكيل الكروماتين، مما يجعل الحمض النووي أقل سهولة في الوصول إليه بواسطة آليات النسخ، مثل بوليميراز الحمض النووي الريبي ، وبالتالي تثبيط التعبير الجيني بشكل فعال. [ 12 ]

تعديل الهيستون

في حقيقيات النوى ، يلتف الحمض النووي الجينومي في مركبات بروتينية-حمض نووي تُسمى الكروماتين . تعمل الهستونات ، وهي أكثر أنواع البروتينات شيوعًا في الكروماتين، على تكثيف الحمض النووي؛ إذ تُسهّل الشحنة الموجبة الصافية على الهستونات ارتباطها بالحمض النووي، الذي يحمل شحنة سالبة. تتكون الوحدات الأساسية والمتكررة للكروماتين، وهي النيوكليوسومات ، من ثماني وحدات من بروتينات الهستون ( H2A ، H2B ، H3 ، و H4 ) وجزء من الحمض النووي بطول 146 زوجًا قاعديًا ملتفًا حولها. تُشكّل النيوكليوسومات والحمض النووي الرابط بينهما  ألياف كروماتينية قطرها 10 نانومتر، والتي يمكن تكثيفها أكثر. [ 13 ] [ 14 ]

يختلف تغليف الكروماتين للحمض النووي تبعًا لمرحلة دورة الخلية والمنطقة المحددة من الحمض النووي. [ 15 ] ترتبط درجة تكثيف الكروماتين بحالة نسخ معينة. يكون الكروماتين غير المُغلّف أو المُفكك أكثر نشاطًا نسخياً من الكروماتين المُغلّف بإحكام لأنه أكثر سهولة في الوصول إليه بواسطة آليات النسخ. ومن خلال إعادة تشكيل بنية الكروماتين وتغيير كثافة تغليف الحمض النووي، يمكن تعديل التعبير الجيني. [ 14 ]

تحدث إعادة تشكيل الكروماتين عبر تعديلات ما بعد الترجمة على النهايات الأمينية لبروتينات الهيستون الأساسية . [ 16 ] تُعرف مجموعة تعديلات الهيستون في خلية معينة باسم الشفرة الهيستونية . توجد أنواع عديدة من تعديلات الهيستون، منها: الأسيتلة ، والمثيلة ، والفسفرة ، واليوبيكويتين ، والسومويليشن ، والأدينوزين ثنائي الفوسفات الريبوزي ، وإزالة الأمين ، وتماثل البرولين . وقد ثبت أن الأسيتلة والمثيلة والفسفرة واليوبيكويتين تساهم في تنشيط الجينات، بينما ثبت أن المثيلة واليوبيكويتين والسومويليشن وإزالة الأمين وتماثل البرولين تساهم في تثبيط الجينات. تجدر الإشارة إلى أن بعض أنواع التعديلات، بما في ذلك المثيلة والفسفرة واليوبيكويتين، قد ترتبط بحالات نسخ مختلفة تبعًا للحمض الأميني المحدد في الهيستون الذي يتم تعديله. علاوة على ذلك، يمكن أن تُحدث منطقة الحمض النووي التي يحدث فيها تعديل الهيستون تأثيرات مختلفة؛ ومن الأمثلة على ذلك مثيلة الهيستون الأساسي الثالث عند بقايا الليسين 36 (H3K36). عندما يحدث H3K36 في الأجزاء المشفرة من الجين، فإنه يرتبط بتنشيط الجين، ولكن العكس هو الصحيح عندما يكون ضمن منطقة المحفز. [ 14 ]

تنظم تعديلات الهيستونات التعبير الجيني عبر آليتين: الأولى هي تعطيل الاتصال بين النيوكليوسومات، والثانية هي استقطاب إنزيمات ATPases المسؤولة عن إعادة تشكيل الكروماتين . يحدث مثال على الآلية الأولى أثناء أستلة الأحماض الأمينية الطرفية لليسين ، والتي تحفزها إنزيمات أستلة الهيستون (HATs) . تُعد HATs جزءًا من مُركب بروتيني متعدد يتم استقطابه إلى الكروماتين عند ارتباط المُنشطات بمواقع ارتباط الحمض النووي. تعمل الأستلة على معادلة الشحنة القاعدية لليسين، الذي يُساهم في استقرار الكروماتين من خلال انجذابه للحمض النووي سالب الشحنة. وبالتالي، تُسهل الهيستونات المُؤستلة تفكك النيوكليوسومات، مما يُتيح فك التفاف الكروماتين. في حالة الكروماتين غير المُحكم، يصبح الحمض النووي أكثر سهولة في الوصول إليه بواسطة آليات النسخ، وبالتالي يتم تنشيط التعبير الجيني. يمكن عكس هذه العملية عن طريق إزالة مجموعات الأستيل من الهيستونات بواسطة إنزيمات إزالة الأستيل. [ 14 ] [ 16 ]

تتضمن العملية الثانية استقطاب معقدات إعادة تشكيل الكروماتين عن طريق ارتباط جزيئات التنشيط بمناطق المعززات المقابلة. تعمل معقدات إعادة تشكيل النيوكليوسومات على إعادة تموضع النيوكليوسومات عبر آليات متعددة، مما يُمكّن أو يُعيق وصول آليات النسخ إلى الحمض النووي. يُعد معقد البروتين SWI/SNF في الخميرة مثالًا على معقدات إعادة تشكيل الكروماتين التي تنظم التعبير عن العديد من الجينات من خلال إعادة تشكيل الكروماتين. [ 14 ] [ 17 ]

العلاقة بمجالات الجينوم الأخرى

يشترك علم التخلق الجيني في العديد من أوجه التشابه مع مجالات علم الجينوم الأخرى، سواءً في المنهجية أو في الهدف النظري. يسعى علم التخلق الجيني إلى تحديد وتوصيف التعديلات فوق الجينية على مستوى شامل، على غرار دراسة مجموعة الحمض النووي الكاملة في علم الجينوم أو مجموعة البروتينات الكاملة في الخلية في علم البروتينات . [ 1 ] [ 2 ] يكمن المنطق وراء إجراء التحليل فوق الجيني على مستوى شامل في إمكانية استخلاص استنتاجات حول التعديلات فوق الجينية، والتي قد لا تكون ممكنة من خلال تحليل مواقع جينية محددة. [ 13 ] [ 1 ] وكما هو الحال في مجالات علم الجينوم الأخرى، يعتمد علم التخلق الجيني بشكل كبير على المعلوماتية الحيوية ، التي تجمع بين تخصصات علم الأحياء والرياضيات وعلوم الحاسوب . [ 18 ] ومع ذلك، فبينما كانت التعديلات فوق الجينية معروفة ومدروسة لعقود، فإن هذه التطورات في تكنولوجيا المعلوماتية الحيوية هي التي أتاحت إجراء التحليلات على نطاق شامل. لا تزال العديد من التقنيات الحالية تعتمد على الأساليب القديمة، وغالبًا ما يتم تكييفها مع التحليلات الجينومية كما هو موضح في القسم التالي.

طُرق

فحوصات تعديل الهيستون

تتضمن العمليات الخلوية للنسخ ، وتضاعف الحمض النووي ، وإصلاحه، تفاعلاً بين الحمض النووي الجينومي والبروتينات النووية. كان معروفًا أن مناطق معينة داخل الكروماتين شديدة الحساسية لهضم إنزيم DNAse I ، الذي يقطع الحمض النووي بطريقة ذات خصوصية تسلسلية منخفضة. يُعتقد أن هذه المواقع شديدة الحساسية هي مناطق نشطة نسخياً، كما يتضح من ارتباطها بإنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي وإنزيمات توبويزوميراز I وII . [ 19 ]

من المعروف الآن أن حساسية مناطق DNAse I تتوافق مع مناطق الكروماتين ذات الارتباط الضعيف بين الحمض النووي والهيستونات. وتمثل المواقع شديدة الحساسية في أغلب الأحيان مناطق المحفزات، التي تتطلب أن يكون الحمض النووي متاحًا لكي تعمل آلية النسخ المرتبطة بالحمض النووي. [ 20 ]

ChIP-Chip و ChIP-Seq

تم الكشف عن تعديل الهيستونات لأول مرة على مستوى الجينوم بأكمله من خلال دمج تقنية الترسيب المناعي للكروماتين (ChIP) مع مصفوفات الحمض النووي الدقيقة ، وهو ما يُعرف بتقنية ChIP-Chip . [ 13 ] ولكن بدلاً من عزل عامل نسخ مرتبط بالحمض النووي أو بروتين مُحسِّن من خلال الترسيب المناعي للكروماتين، فإن البروتينات محل الاهتمام هي الهيستونات المُعدَّلة نفسها. في البداية، يتم ربط الهيستونات بالحمض النووي في الجسم الحي من خلال معالجة كيميائية خفيفة (مثل الفورمالديهايد ). بعد ذلك، تُحلَّل الخلايا، مما يسمح باستخلاص الكروماتين وتجزئته، إما عن طريق المعالجة بالموجات فوق الصوتية أو باستخدام إنزيم تقييد غير مُحدد (مثل نوكلياز المكورات الدقيقة ). تُستخدم الأجسام المضادة المُخصصة للتعديلات بدورها لترسيب مُركبات الحمض النووي-الهيستون مناعيًا. [ 14 ] بعد الترسيب المناعي، يُنقى الحمض النووي من الهيستونات، ويُضخَّم عبر تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، ويُوسَم بعلامة فلورية (مثل Cy5 أو Cy3 ). تتضمن الخطوة الأخيرة تهجين الحمض النووي الموسوم، سواءً كان مُرسبًا مناعيًا أو غير مُرسب مناعيًا، على مصفوفة دقيقة تحتوي على الحمض النووي الجينومي المُثبت. يسمح تحليل شدة الإشارة النسبية بتحديد مواقع تعديل الهيستون. [ 21 ] [ 22 ]

استُخدمت تقنية ChIP-chip على نطاق واسع لتوصيف أنماط تعديل الهيستون الشاملة في الخميرة . ومن هذه الدراسات، استُنتجت وظائف تعديلات الهيستون؛ إذ تبيّن أن تنشيط أو تثبيط النسخ مرتبط بتعديلات هيستون معينة، وذلك بحسب المنطقة. ورغم فعالية هذه الطريقة في توفير تغطية شبه كاملة للإبيجينوم الخاص بالخميرة، إلا أن استخدامها في الجينومات الأكبر حجمًا، كالجينوم البشري، محدود. [ 13 ] [ 14 ]

لدراسة تعديلات الهيستون على مستوى الجينوم، تمّ دمج طرق أخرى عالية الإنتاجية مع ترسيب الكروماتين المناعي، وهي: SAGE: التحليل التسلسلي للتعبير الجيني (ChIP-SAGE)، وPET: تسلسل ثنائي العلامات المزدوجة ( ChIP-PET )، ومؤخرًا، تسلسل الجيل التالي (ChIP-Seq) . يتبع ChIP-Seq نفس بروتوكول ترسيب الكروماتين المناعي، ولكن بدلًا من تضخيم الحمض النووي المنقى وتهجينه مع مصفوفة دقيقة، يتم تسلسل شظايا الحمض النووي مباشرةً باستخدام إعادة التسلسل المتوازي من الجيل التالي. وقد أثبتت هذه الطريقة فعاليتها في تحليل أنماط تعديل الهيستون الشاملة ومواقع استهداف البروتين، موفرةً دقة أعلى من الطرق السابقة. [ 13 ] [ 21 ]

فحوصات مثيلة الحمض النووي

لا يمكن تطبيق تقنيات توصيف تسلسلات الحمض النووي الأولية مباشرةً على فحوصات المثيلة. فعلى سبيل المثال، عند تضخيم الحمض النووي باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أو تقنيات الاستنساخ البكتيري، لا يتم نسخ نمط المثيلة، وبالتالي تُفقد المعلومات. كما أن تقنية تهجين الحمض النووي المستخدمة في فحوصات الحمض النووي، والتي تُستخدم فيها مجسات مشعة لرسم خرائط تسلسلات الحمض النووي وتحديدها، لا يمكن استخدامها للتمييز بين الحمض النووي المثيل وغير المثيل. [ 23 ] [ 9 ]

الطرق القائمة على إنزيمات القطع المحددة

الأساليب غير القائمة على الجينوم

استخدمت أقدم طرق الكشف عن المثيلة إنزيمات قطع حساسة لتعديل المثيلة . تم هضم الحمض النووي الجينومي باستخدام إنزيمات قطع حساسة وغير حساسة للمثيلة، تتعرف على نفس موقع القطع. الفكرة هي أنه عندما يكون الموقع مثيلًا، فإن الإنزيم غير الحساس للمثيلة فقط هو القادر على القطع عند ذلك الموضع. بمقارنة أحجام شظايا القطع الناتجة عن الإنزيم الحساس للمثيلة بتلك الناتجة عن الإنزيم غير الحساس للمثيلة، أمكن تحديد نمط المثيلة في المنطقة. تمت هذه الخطوة التحليلية بتضخيم شظايا القطع باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، وفصلها باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي ، وتحليلها باستخدام تقنية ساوثرن بلوت مع مجسات خاصة بالمنطقة المستهدفة. [ 23 ] [ 9 ]

استُخدمت هذه التقنية لمقارنة أنماط تعديل مثيلة الحمض النووي في مواقع جينات الهيموجلوبين لدى الإنسان البالغ . ومن المعروف أن مناطق مختلفة من الجين (غاما دلتا بيتا غلوبين) تُعبَّر عنها في مراحل نمو مختلفة. [ 24 ] وتماشياً مع دور مثيلة الحمض النووي في كبت الجينات، فإن المناطق المرتبطة بمستويات عالية من مثيلة الحمض النووي لم تكن تُعبَّر عنها بنشاط. [ 25 ]

كانت هذه الطريقة محدودة وغير مناسبة لدراسات نمط المثيلة العالمي، أو ما يُعرف بـ"الميثيلوم". حتى ضمن مواقع محددة، لم تكن تمثل نمط المثيلة الحقيقي تمثيلاً كاملاً، إذ أن مواقع التقييد التي تتوافق مع فحوصات التقييد الحساسة وغير الحساسة للمثيلة هي فقط التي يمكن أن توفر معلومات مفيدة. وقد تنشأ تعقيدات أخرى عندما يؤدي الهضم غير الكامل للحمض النووي بواسطة إنزيمات التقييد إلى نتائج سلبية خاطئة. [ 9 ]

نهج الجينوم الواسع

أصبح تحليل مثيلة الحمض النووي على نطاق واسع ممكنًا لأول مرة بفضل تقنية مسح الجينوم باستخدام علامات التقييد (RLGS) . وكما هو الحال في فحص مثيلة الحمض النووي الخاص بموقع محدد، تحدد هذه التقنية الحمض النووي المثيل عبر إنزيمات الهضم الحساسة للمثيلة. إلا أن استخدام الرحلان الكهربائي ثنائي الأبعاد هو ما سمح بتوصيفه على نطاق أوسع. [ 9 ]

مع ذلك، لم يصبح تحديد مثيلة الحمض النووي بدقة عالية وعلى مستوى الجينوم ممكنًا إلا مع ظهور تقنية المصفوفات الدقيقة وتقنية التسلسل من الجيل التالي. [ 26 ] وكما هو الحال في تقنية RLGS، يُحتفظ بمكون الإندونوكلياز في هذه الطريقة، ولكنه يُدمج مع تقنيات جديدة. إحدى هذه التقنيات هي التهجين التفاضلي للمثيلة (DMH)، حيث تُهضم مجموعة من الحمض النووي الجينومي باستخدام إنزيمات تقييد حساسة للمثيلة، بينما لا تُهضم مجموعة أخرى. تُضخّم كلتا المجموعتين لاحقًا، وتُوسم كل منهما بصبغات فلورية، ثم تُستخدمان في تهجين المصفوفات ثنائي اللون. يُحدد مستوى مثيلة الحمض النووي في موقع معين من خلال نسب شدة الصبغتين. يوفر تكييف تقنية التسلسل من الجيل التالي مع فحص مثيلة الحمض النووي العديد من المزايا مقارنةً بتهجين المصفوفات. توفر التقنية القائمة على التسلسل دقة أعلى لتحديد مثيلة الحمض النووي الخاصة بالأليلات، ويمكن إجراؤها على جينومات أكبر، ولا تتطلب إنشاء مصفوفات دقيقة للحمض النووي والتي تتطلب تعديلات بناءً على كثافة CpG لكي تعمل بشكل صحيح. [ 9 ]

تسلسل البيسلفيت

يعتمد تسلسل البيسلفيت حصريًا على التحويل الكيميائي للسيتوزينات غير المُمَثْيَلَة، بحيث يمكن تحديدها باستخدام تقنيات تسلسل الحمض النووي القياسية. يُحقق المعالجة ببيكبريتات الصوديوم والقلويات ذلك عن طريق تحويل بقايا السيتوزين غير المُمَثْيَلَة إلى يوراسيل مع الحفاظ على السيتوزين المُمَثْيَلَ دون تغيير. يُتيح التضخيم والتسلسل اللاحقان للحمض النووي غير المُعالَج والحمض النووي المُعالَج ببيكبريتات الصوديوم تحديد المواقع المُمَثْيَلَة. كان تسلسل البيسلفيت، مثل الطرق التقليدية القائمة على التقييد، يقتصر تاريخيًا على أنماط المَثْيَلَة لمواقع جينية مُحددة، إلى أن أصبحت تقنيات تسلسل الجينوم الكامل مُتاحة. ومع ذلك، وعلى عكس الطرق التقليدية القائمة على التقييد، وفر تسلسل البيسلفيت دقة على مستوى النيوكليوتيدات. [ 23 ] [ 9 ]

تشمل عيوب تقنية البيسلفيت عدم اكتمال تحويل السيتوزين إلى يوراسيل، مما يؤدي إلى نتائج إيجابية خاطئة. علاوة على ذلك، يتسبب استخدام البيسلفيت في تحلل الحمض النووي ويتطلب خطوة تنقية إضافية لإزالة بيسلفيت الصوديوم. [ 9 ]

يُعدّ تسلسل الجيل التالي مناسبًا تمامًا لتكملة تسلسل البيسلفيت في تحليل مثيلة الجينوم الكامل . ورغم أن هذا يسمح الآن بتحديد نمط المثيلة بأعلى دقة ممكنة، على مستوى النوكليوتيد الواحد، إلا أن تحديات لا تزال قائمة في خطوة التجميع نظرًا لانخفاض تعقيد التسلسل في الحمض النووي المعالج بالبيسلفيت. وتسعى زيادة طول القراءة إلى معالجة هذا التحدي، مما يسمح بإجراء تسلسل البيسلفيت الشامل للجينوم (WGBS). وقد طُبّق نهج WGBS باستخدام منصة Illumina Genome Analyzer في نبات رشاد أذن الفأر ( Arabidopsis thaliana) . [ 9 ] كما توجد طرق جينومية ذات تمثيل مُخفّض تعتمد على تسلسل البيسلفيت، [ 27 ] [ 28 ] وهي مناسبة بشكل خاص للأنواع ذات أحجام الجينوم الكبيرة. [ 29 ]

اختبارات إمكانية الوصول إلى الكروماتين

إمكانية الوصول إلى الكروماتين هي مقياس لمدى سهولة الوصول إلى منطقة معينة من الجينوم أو انفتاحها على عملية النسخ أو ارتباط عوامل النسخ. المناطق غير المتاحة (أي المرتبطة بالنيوكليوسومات ) لا تُنسخ بنشاط بواسطة الخلية، بينما تُنسخ المناطق المفتوحة والمتاحة بنشاط. [ 30 ] تُعد التغيرات في إمكانية الوصول إلى الكروماتين عمليات تنظيمية فوق جينية مهمة تتحكم في التعبير الجيني الخاص بالخلية أو السياق. [ 31 ] تُستخدم فحوصات مثل MNase-seq و DNase-seq و ATAC-seq و FAIRE-seq بشكل روتيني لفهم بنية الكروماتين المتاحة في الخلايا. السمة الرئيسية لهذه الطرق هي قدرتها على عزل تسلسلات الحمض النووي المرتبطة بالهيستونات أو غير المرتبطة بها بشكل انتقائي. ثم تُقارن هذه التسلسلات بجينوم مرجعي يسمح بتحديد موقعها النسبي. [ 32 ]

تعتمد تقنيتا MNase-seq وDNase-seq على نفس المبادئ، إذ تستخدمان إنزيمات محللة تستهدف الأحماض النووية لقطع خيوط الحمض النووي غير المرتبطة بالنيوكليوسومات أو العوامل البروتينية الأخرى، بينما تبقى الأجزاء المرتبطة محمية، ويمكن استرجاعها وتحليلها. ونظرًا لتدمير المناطق النشطة غير المرتبطة، فإن الكشف عنها يكون غير مباشر فقط، عن طريق التسلسل باستخدام تقنية التسلسل من الجيل التالي ومقارنتها بتسلسل مرجعي. تستخدم تقنية MNase-seq نوكليازًا ميكروكوكيًا يُحدث قطعًا في أحد خيوط الحمض النووي على الشريط المقابل للتسلسل المستهدف. [ 33 ] أما تقنية DNase-seq فتستخدم DNase I ، وهو إنزيم نوكلياز داخلي غير متخصص يقطع كلا الشريطين. استُخدمت هذه التقنية على نطاق واسع لدرجة أن المناطق الخالية من النيوكليوسومات وُصفت بأنها مواقع شديدة الحساسية لإنزيم DNase I (DHSs) [ 34 ] ، واعتمدها اتحاد ENCODE كطريقة مُختارة لتحليل إمكانية الوصول إلى الكروماتين على مستوى الجينوم [ 35 ] . تكمن المشكلة الرئيسية لهذه التقنية في إمكانية تحيز توزيع الانقسام [ 36 ] ، مما يُقلل من جودة النتائج.

تتطلب تقنية FAIRE-seq (عزل العناصر التنظيمية بمساعدة الفورمالديهايد) في خطوتها الأولى ربط الحمض النووي بالنيوكليوسومات، ثم تقطيع الحمض النووي باستخدام الموجات فوق الصوتية . يتم فصل الشظايا الحرة والمرتبطة باستخدام استخلاص الفينول-الكلوروفورم التقليدي، حيث يبقى الجزء البروتيني عالقًا في الطور البيني بينما ينتقل الحمض النووي غير المرتبط إلى الطور المائي ويمكن تحليله باستخدام طرق متنوعة. [ 37 ] تُنتج الموجات فوق الصوتية فواصل عشوائية، وبالتالي فهي لا تخضع لأي نوع من التحيز، كما أن طول الشظايا الأكبر (200-700 نيوكليوتيد) يجعل هذه التقنية مناسبة لمناطق أوسع، على الرغم من أنها غير قادرة على فصل النيوكليوسوم الواحد. [ 32 ] على عكس الطرق القائمة على النيوكلياز، تسمح تقنية FAIRE-seq بالتعرف المباشر على المواقع النشطة نسخياً، وإعداد العينات بطريقة أقل جهدًا. [ 38 ]

تعتمد تقنية ATAC-seq على نشاط إنزيم الترانسبيوزاز Tn5. يُستخدم هذا الإنزيم لإدخال علامات في الجينوم، بتردد أعلى في المناطق غير المغطاة بالعوامل البروتينية. ثم تُستخدم هذه العلامات كمحولات لتقنية PRC أو أدوات تحليلية أخرى. [ 39 ]

تُوسّع طرق علم التخلق المكاني نطاق فحوصات إمكانية الوصول إلى الكروماتين وتعديل الهيستون لتشمل مقاطع الأنسجة السليمة، وذلك من خلال الجمع بين النقل الموضعي أو التنميط القائم على الأجسام المضادة واستراتيجيات الترميز المكاني. أحد هذه الأساليب، وهو الترميز الحتمي في الأنسجة (DBiT-seq)، يستخدم قنوات ميكروفلويدية متعامدة لتوصيل الرموز الشريطية الموضعية، مما يُتيح رسم خرائط عالية الدقة المكانية لحالة الكروماتين والتعبير الجيني في الأنسجة المُثبّتة. [ 40 ] توفر التطبيقات التجارية لتقنية DBiT-seq، مثل منصة AtlasXomics، رقائق ميكروفلويدية ومجموعات كواشف لتقنيتي ATAC-seq وCUT&Tag المكانيتين على الأنسجة الطازجة المُجمدة والمُثبّتة بالفورمالين والمُضمّنة في البارافين، وقد استُخدمت لرسم خرائط إمكانية الوصول إلى الكروماتين وعلامات الهيستون في العقدة الجذرية الظهرية البشرية وأنسجة الثدييات الأخرى. [ 41 ] [ 42 ]

الكشف المباشر

أتاحت حساسية البوليميراز في التسلسل الفوري لجزيء واحد للعلماء إمكانية الكشف المباشر عن العلامات فوق الجينية، مثل المثيلة، أثناء تحرك البوليميراز على طول جزيء الحمض النووي الذي يتم تسلسله. [ 43 ] وقد أثبتت العديد من المشاريع القدرة على جمع بيانات فوق جينومية شاملة في البكتيريا. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]

يعتمد تسلسل النانوبور على تغيرات إشارات التيار الإلكتروليتي تبعًا لتعديلات القواعد (مثل المثيلة). يقوم إنزيم البوليميراز بتسهيل دخول الحمض النووي أحادي السلسلة ( ssDNA) إلى المسام: حيث يتم تعديل تغير التيار الأيوني بواسطة جزء من المسام، ويتم تسجيل الفرق الناتج، مما يكشف عن موقع CpG . يُمكن التمييز بين الهيدروكسي مثيلة والمثيلة بفضل النانوبورات الصلبة، حتى وإن تأثر التيار المار عبر منطقة المجال العالي للمسام بشكل طفيف. [ 48 ] يُستخدم الحمض النووي المُضخّم كمرجع، والذي لا يحتوي على مواقع مثيلة مُنسوخة بعد عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) . [ 49 ] يُعد جهاز التسلسل MinION من شركة Oxford Nanopore Technologies تقنيةً تُمكّن، وفقًا لنموذج ماركوف المخفي ، من التمييز بين السيتوزين غير المُثيلي والسيتوزين المُثيلي حتى بدون معالجة كيميائية تُعزز إشارة هذا التعديل. تُسجل البيانات عادةً بوحدة البيكو أمبير خلال فترة زمنية محددة. ومن الأجهزة الأخرى جهاز Nanopolish وجهاز SignaAlign: يعبر الأول عن تردد مثيلة الحمض النووي في القراءة، بينما يعطي الثاني احتمال حدوثها مستمدًا من مجموع جميع القراءات. [ 50 ]

التسلسل في الوقت الحقيقي لجزيء واحد (SMRT) هو أسلوب لتسلسل الحمض النووي (DNA) على مستوى الجزيء الواحد. يعتمد هذا الأسلوب على استخدام دليل موجي ذي نمط صفري (ZMW). يرتبط إنزيم بوليميراز الحمض النووي (DNA polymerase) بأسفل الدليل الموجي، مستخدمًا جزيء واحد من الحمض النووي كقالب. ترتبط كل قاعدة من قواعد الحمض النووي الأربع بواحدة من أربع صبغات فلورية مختلفة . عند دمج نيوكليوتيد بواسطة إنزيم البوليميراز، تُفصل الصبغة الفلورية، ويكشف الكاشف الإشارة الفلورية الناتجة عن دمج النيوكليوتيد. أثناء عملية التسلسل، تتغير حركية إنزيم البوليميراز عند مصادفته منطقة مثيلة أو أي تعديل آخر على القاعدة. عند مصادفة قواعد معدلة كيميائيًا، يتباطأ الإنزيم أو يتسارع بطريقة مميزة. تتميز نبضات التألق في تسلسل SMRT ليس فقط بأطياف انبعاثها، بل أيضاً بمدة كل نبضة والفاصل الزمني بين النبضات المتتالية. تُضيف هذه المقاييس، المُعرَّفة بعرض النبضة ومدة الفاصل الزمني بين النبضات (IPD)، معلومات قيّمة حول حركية بوليميراز الحمض النووي. يُعد عرض النبضة دالةً لجميع الخطوات الحركية بعد ارتباط النيوكليوتيد وحتى تحرر الفلوروفور، بينما تُحدَّد مدة الفاصل الزمني بين النبضات بحركية ارتباط النيوكليوتيد وانتقال البوليميراز.

في عام 2010، أثبت فريق من العلماء استخدام تقنية التسلسل في الوقت الحقيقي لجزيء واحد للكشف المباشر عن النيوكليوتيدات المعدلة في قالب الحمض النووي، بما في ذلك N6-ميثيل أدينوزين ، و5-ميثيل سيتوزين ، و5 -هيدروكسيل سيتوزين . تؤثر هذه التعديلات المختلفة على حركية البوليميراز بشكل متباين، مما يسمح بالتمييز بينها. [ 51 ]

في عام 2017، اقترح فريق آخر دمج تحويل البيسلفيت مع تسلسل الجيل الثالث لجزيء واحد في الوقت الحقيقي، ويُطلق عليه تسلسل البيسلفيت لجزيء واحد في الوقت الحقيقي (SMRT-BS)، وهو طريقة تحليل دقيقة ومستهدفة لمثيلة CpG قادرة على درجة عالية من التضاعف وأطوال قراءة طويلة (1.5 كيلوبايت) دون الحاجة إلى استنساخ فرعي لتضخيم PCR. [ 52 ]

مناهج النمذجة النظرية

طُرحت أولى النماذج الرياضية لحالات النيوكليوسومات المختلفة التي تؤثر على التعبير الجيني في ثمانينيات القرن العشرين [مرجع]. لاحقًا، كادت هذه الفكرة أن تُنسى، إلى أن أشارت الأدلة التجريبية إلى دور محتمل لتعديلات الهيستون التساهمية كشفرة فوق جينية . [ 53 ] في السنوات اللاحقة، كشفت بيانات الإنتاجية العالية عن وفرة التعديلات فوق الجينية وعلاقتها بوظائف الكروماتين، مما حفّز ظهور نماذج نظرية جديدة لظهور هذه الأنماط والحفاظ عليها وتغييرها. [ 54 ] [ 55 ] تُصاغ هذه النماذج عادةً في إطار مناهج الشبكة أحادية البعد. [ 56 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. 1 2 3 راسل 2010 ، ص 217.
  2. 1 2 راسل 2010 ، ص. 230.
  3. 1 2 راسل 2010 ، ص. 475.
  4. ↑ ألابيرت سي، غروث أ (فبراير 2012). "تضاعف الكروماتين والحفاظ على الإبيجينوم" ( ملف PDF) . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 13 (3): 153-167 . doi : 10.1038/nrm3288 . PMID 22358331. S2CID 10911203 .  
  5. ↑ غوش إس، سينها جيه كيه، راغوناث إم (سبتمبر 2016). "يمكن للصيانة فوق الجينية من خلال التدخل الغذائي أن تسهل عملية إصلاح الحمض النووي لإبطاء تقدم الشيخوخة المبكرة" . مجلة IUBMB Life . 68 (9): 717-21 . doi : 10.1002/iub.1532 . PMID 27364681 . 
  6. ↑ "القوة المحتملة للفلافونات الغذائية في علم التخلق ومكافحة السرطان" . 2016-10-11.
  7. 1 2 Zhu J, Adli M, Zou JY, Verstappen G, Coyne M, Zhang X, et al. (يناير 2013). "تحولات حالة الكروماتين على مستوى الجينوم المرتبطة بالإشارات التطورية والبيئية" . Cell . 152 (3): 642–54 . doi : 10.1016/j.cell.2012.12.033 . PMC 3563935. PMID 23333102 .   
  8. ↑ راسل 2010 ، ص 597.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ليرد، ب. و. (مارس 2010). "مبادئ وتحديات تحليل مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم". مراجعات الطبيعة. علم الوراثة . 11 (3): 191-203 . doi : 10.1038/nrg2732 . PMID 20125086. S2CID 6780101 .  
  10. ↑ راسل 2010 ، ص 531-2.
  11. 1 2 بيرد أ (يناير 2002). "أنماط مثيلة الحمض النووي والذاكرة فوق الجينية" . الجينات والتطور . 16 (1): 6-21 . doi : 10.1101/gad.947102 . PMID 11782440 . 
  12. ↑ راسل 2010 ، ص 532-3.
  13. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ بارسكي أ، كوداباه س، كوي ك، روه تي واي، شونيس دي إي، وانغ ز، وآخرون . (مايو ٢٠٠٧). "تحليل عالي الدقة لمثيلة الهيستون في الجينوم البشري" . الخلية . ١٢٩ (٤): ٨٢٣-٣٧ . doi : 10.1016 / j.cell.2007.05.009 . PMID 17512414. S2CID 6326093 .   
  14. 1 2 3 4 5 6 7 كوزاريدس، ت . (فبراير 2007). "تعديلات الكروماتين ووظيفتها" . الخلية . 128 (4): 693-705 . doi : 10.1016/j.cell.2007.02.005 . PMID 17320507. S2CID 11691263 .  
  15. ↑ راسل 2010 ، ص 24-27.
  16. 1 2 راسل 2010 ، ص. 529–30.
  17. ↑ راسل 2010 ، ص 530.
  18. ↑ راسل 2010 ، ص 218.
  19. ↑ غروس دي إس، غارارد دبليو تي (1988). "مواقع شديدة الحساسية للنيوكلياز في الكروماتين". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 57 : 159-197 . doi : 10.1146/annurev.bi.57.070188.001111 . PMID 3052270 . 
  20. ↑ راسل 2010 ، ص 529.
  21. 1 2 جيبسون وميوز 2009 ، ص. 229–32.
  22. ↑ راسل 2010 ، ص 532.
  23. 1 2 3 إيدز سي إيه، دانينبيرغ كيه دي، كاواكامي كيه، سالتز إل بي، بليك سي، شيباتا دي، وآخرون . (أبريل 2000). "ميثيل لايت: اختبار عالي الإنتاجية لقياس مثيلة الحمض النووي" . أبحاث الأحماض النووية . 28 (8): 32e–0. doi : 10.1093 / nar/28.8.e32 . PMC 102836. PMID 10734209 .   
  24. ↑ راسل 2010 ، ص 552-3.
  25. ↑ فان دير بلوغ، إل إتش، وفلافيل، آر إيه (أبريل 1980). "مَثْيَلَة الحمض النووي في موضع جين غاما دلتا بيتا غلوبين البشري في الأنسجة الحمراء وغير الحمراء". مجلة Cell . 19 (4): 947-958 . doi : 10.1016/0092-8674(80)90086-0 . PMID 6247075. S2CID 54324289 .  
  26. ↑ يوهانس ف، كولوت ف، جانسن ر.س (نوفمبر 2008). "ديناميكيات الإبيجينوم: منظور علم الوراثة الكمي" (ملف PDF) . مجلة Nature Reviews Genetics . 9 (11): 883-90 . doi : 10.1038/nrg2467 . hdl : 11370/731f6c62-6749-4e67-aa72-c2242f95527a . PMID 18927581. S2CID 7641577 .  
  27. ↑ تروكي إي، مازاريللا إيه بي، جيلفيلان جي دي، لورينزو إم تي، شونسفيتر بي، باون أو (أبريل 2016). " BsRADseq: فحص مثيلة الحمض النووي في التجمعات الطبيعية للأنواع غير النموذجية" . علم البيئة الجزيئية . 25 (8): 1697-1713 . Bibcode : 2016MolEc..25.1697T . doi : 10.1111/mec.13550 . PMC 4949719. PMID 26818626 .  
  28. ^ van Gurp TP، Wagemaker NC، Wouters B، Vergeer P، Ouborg JN، Verhoeven KJ (أبريل 2016). “epiGBS: تسلسل بيكبريتيت التمثيل المخفض الخالي من المراجع”. طرق الطبيعة . 13 (4): 322-324 . دوى : 10.1038 / نميث.3763 ​​. بميد 26855363 . S2CID 10457615 .  
  29. ↑ باون أو، فيرهوفن كيه جيه، ريتشاردز سي إل (يناير 2019). "فرص وقيود تسلسل البيسلفيت ذي التمثيل المُخفَّض في علم التخلق البيئي النباتي" . مجلة نيو فايتولوجيست . 221 (2): 738-742 . Bibcode : 2019NewPh.221..738P . doi : 10.1111/nph.15388 . PMC 6504643. PMID 30121954 .  
  30. ↑ كونداجي أ، ميولمان و، إرنست ج، بيلينكي م، ين أ، هرافي-موسوي أ، وآخرون . (فبراير 2015). "تحليل تكاملي لـ 111 جينومًا بشريًا مرجعيًا" . نيتشر . 518 (7539): 317-330 . Bibcode : 2015Natur.518..317. doi : 10.1038 / nature14248 . PMC 4530010. PMID 25693563 .   
  31. ↑ بيناشيو إل إيه، بيكمور دبليو، دين إيه، نوبراغا إم إيه، بيجيرانو جي (أبريل 2013). "المعززات: خمسة أسئلة أساسية" . مجلة نيتشر ريفيوز. علم الوراثة . 14 (4): 288-295 . doi : 10.1038/nrg3458 . PMC 4445073. PMID 23503198 .  
  32. 1 2 Zhang Z, Pugh BF (يناير 2011). "رسم خرائط عالية الدقة على مستوى الجينوم للبنية الأولية للكروماتين" . Cell . 144 (2): 175–86 . doi : 10.1016/j.cell.2011.01.003 . PMC 3061432. PMID 21241889 .  
  33. ↑ أكسل ر (يوليو 1975). "انقسام الحمض النووي في النوى والكروماتين بواسطة نوكلياز المكورات العنقودية". الكيمياء الحيوية . 14 (13): 2921-2925 . doi : 10.1021/bi00684a020 . PMID 1148185 . 
  34. ↑ تشو وآخرون (أكتوبر 2017). "التنبؤ على مستوى الجينوم بفرط حساسية DNase I باستخدام التعبير الجيني" . Nature Communications . 8 (1) 1038. Bibcode : 2017NatCo...8.1038Z . doi : 10.1038/s41467-017-01188- x . PMC 5715040. PMID 29051481 .   
  35. ↑ ألدريد إس إف، كولينز بي جيه، ديفيس سي إيه، دويل إف، إبستين سي بي، فريتز إس، وآخرون (مجموعة مشروع ENCODE) (سبتمبر 2012). "موسوعة متكاملة لعناصر الحمض النووي في الجينوم البشري" . مجلة نيتشر . 489 (7414): 57-74 . Bibcode : 2012Natur.489...57T . doi : 10.1038/ nature11247 . PMC 3439153. PMID 22955616 .   
  36. ↑ هي إتش إتش، ماير سي إيه، هو إس إس، تشين إم دبليو، زانغ سي، ليو واي، وآخرون (يناير 2014). "بروتوكول تسلسل الحمض النووي المُحسَّن وتحليل البيانات يكشفان عن تحيز جوهري في تحديد بصمة عامل النسخ" . مجلة نيتشر ميثودز . 11 ( 1): 73-78 . doi : 10.1038/nmeth.2762 . PMC 18771. PMID 24317252 .   
  37. ↑ تسومبانا م، باك إم جيه (20 نوفمبر 2014). " إمكانية الوصول إلى الكروماتين: نافذة على الجينوم" . علم التخلق والكروماتين . 7 (1) 33. doi : 10.1186/1756-8935-7-33 . PMC 4253006. PMID 25473421 .  
  38. ↑ جيريسي بي جي، كيم جيه، ماكدانييل آر إم، آير في آر، ليب جيه دي (يونيو 2007). "تقنية FAIRE (عزل العناصر التنظيمية بمساعدة الفورمالديهايد) تعزل العناصر التنظيمية النشطة من الكروماتين البشري" . أبحاث الجينوم . 17 (6): 877-885 . doi : 10.1101/gr.5533506 . PMC 1891346. PMID 17179217 .  
  39. ↑ بوينروسترو، جيه دي، جيريسي، بي جي، زابا، إل سي، تشانغ، إتش واي، غرينليف، دبليو جيه (ديسمبر 2013). " نقل الكروماتين الأصلي من أجل توصيف جيني سريع وحساس للكروماتين المفتوح، والبروتينات الرابطة للحمض النووي، وموقع النيوكليوسوم" . نيتشر ميثودز . 10 (12): 1213-1218 . doi : 10.1038/nmeth.2688 . PMC 3959825. PMID 24097267 .  
  40. ↑ ليو واي، يانغ إم، دينغ واي، سو جي، إنينفول إيه، غو سي سي، وآخرون . (10 ديسمبر 2020). "تسلسل متعدد الأوميات عالي الدقة المكانية عبر الترميز الشريطي الحتمي في الأنسجة" . مجلة Cell . 183 (6): 1665–1681.e18. doi : 10.1016/j.cell.2020.10.026 . ISSN 0092-8674 . PMC 7736559. PMID 33188776 .    
  41. ↑ "منصة DBiT-seq لعلم التخلق المكاني عالي الدقة" . AtlasXomics . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2025 .
  42. ↑ هاميلتون إي إس (2025). "الخريطة الجينية فوق الجينية للعقدة الجذرية الظهرية البشرية كما كشفت عنها تقنية ATAC-seq المكانية وتقنية CUT&Tag". مجلة PAIN . 166 (3): 345-358 . doi : 10.1097/j.pain.0000000000003048 .
  43. ↑ شادت إي إي، بانيرجي أو، فانغ جي، فينغ زد، وونغ دبليو إتش، تشانغ إكس، وآخرون . (يناير 2013). " نمذجة تغير معدل الحركة في بيانات تسلسل الحمض النووي من الجيل الثالث للكشف عن التعديلات المحتملة على قواعد الحمض النووي" . أبحاث الجينوم . 23 (1): 129-141 . doi : 10.1101/gr.136739.111 . PMC 3530673. PMID 23093720 .   
  44. ↑ ديفيس، بي إم، تشاو، إم سي، والدور، إم كيه (أبريل 2013). "دخول عصر علم التخلق البكتيري باستخدام تسلسل الحمض النووي أحادي الجزيء في الوقت الحقيقي" . الرأي الحالي في علم الأحياء الدقيقة . 16 (2): 192-198 . doi : 10.1016/j.mib.2013.01.011 . PMC 3646917. PMID 23434113 .  
  45. ↑ لوتش-سينار م، لونغ ك، لورينس-ريكو ف، ديلغادو ج، فانغ ج، سبيتل ك، وآخرون (2013). "توصيف شامل للميثيلوم في الميكوبلازما التناسلية والميكوبلازما الرئوية بدقة قاعدة مفردة" . مجلة PLOS Genetics . 9 (1) e1003191. doi : 10.1371/journal.pgen.1003191 . PMC 3536716. PMID 23300489 .   
  46. ↑ موراي آي إيه، كلارك تي إيه، مورغان آر دي، بويتانو إم، أنطون بي بي، لونغ كيه، وآخرون . (ديسمبر 2012). "ميثيلومات ستة أنواع من البكتيريا" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 40 (22): 11450-11462 . doi : 10.1093/nar/gks891 . PMC 3526280. PMID 23034806 .   
  47. ↑ فانغ جي، مونيرا دي، فريدمان دي آي، ماندليك إيه، تشاو إم سي، بانيرجي أو، وآخرون . (ديسمبر 2012). "رسم خرائط جينومية لبقايا الأدينين الميثيلية في بكتيريا الإشريكية القولونية الممرضة باستخدام تسلسل الجزيء المفرد في الوقت الحقيقي" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 30 (12): 1232-1239 . doi : 10.1038/nbt.2432 . PMC 3879109. PMID 23138224 .   
  48. ↑ سيمبسون جيه تي، ووركمان آر إي، وزوزارت بي سي، وديفيد إم، ودورسي إل جيه، وتيمب دبليو (أبريل 2017). "الكشف عن مثيلة السيتوزين في الحمض النووي باستخدام تسلسل النانوبور" (ملف PDF) . مجلة Nature Methods . 14 (4): 407-410 . doi : 10.1038/nmeth.4184 . PMID 28218898. S2CID 16152628 .  
  49. ↑ لازلو إيه إتش، ديرينغتون آي إم، برينكيرهوف إتش، لانغفورد كيه دبليو، نوفا آي سي، سامسون جيه إم، وآخرون . (نوفمبر 2013). "الكشف عن 5-ميثيل سيتوزين و5-هيدروكسي ميثيل سيتوزين وتحديد مواقعهما باستخدام تقنية المسام النانوية MspA" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 110 (47): 18904-18909 . Bibcode : 2013PNAS..11018904L . doi : 10.1073/pnas.1310240110 . PMC 3839702. PMID 24167255 .   
  50. ↑ جاين م، كورين س، ميغا ك.هـ، كويك ج، راند أ.س، ساساني ت.أ، وآخرون . (أبريل 2018). "تسلسل وتجميع الجينوم البشري باستخدام تقنية النانو بور مع قراءات فائقة الطول" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 36 (4): 338-345 . doi : 10.1038/nbt.4060 . PMC 5889714. PMID 29431738 .   
  51. ↑ فلوسبرغ، ب. أ.، ويبستر، د. ر.، لي، ج. هـ.، ترافيرز، ك. ج.، أوليفاريس، إ. س.، كلارك، ت. أ.، وآخرون . (يونيو 2010). "الكشف المباشر عن مثيلة الحمض النووي أثناء التسلسل في الوقت الحقيقي لجزيء واحد" . مجلة نيتشر ميثودز . 7 (6): 461-465 . doi : 10.1038/nmeth.1459 . PMC 2879396. PMID 20453866 .   
  52. ↑ يانغ واي، سكوت إس إيه (2017). "تحليل مثيلة الحمض النووي باستخدام تسلسل البيسلفيت في الوقت الحقيقي لجزيء واحد طويل القراءة (SMRT-BS)". علم الجينوم الوظيفي . طرق في البيولوجيا الجزيئية. المجلد 1654. الصفحات 125-134 . doi : 10.1007/978-1-4939-7231-9_8 . ISBN   978-1-4939-7230-2PMID 28986786​​ 
  53. ↑ ستراهل، ب.د.، وأليس، س.د. (يناير 2000). "لغة تعديلات الهيستون التساهمية". مجلة نيتشر . 403 (6765): 41-45 . رمز Bibcode : 2000Natur.403...41S . doi : 10.1038/47412 . PMID: 10638745. S2CID : 4418993 .  
  54. ↑ سيديغي م، سينغوبتا أ.م. (نوفمبر 2007). "إسكات الكروماتين اللاجيني: ثنائية الاستقرار وانتشار الجبهة" . علم الأحياء الفيزيائي . 4 (4): 246-255 . arXiv : 0710.3889 . Bibcode : 2007PhBio...4..246S . doi : 10.1088 / 1478-3975/4/4/002 . PMC 2267688. PMID 17991991 .  
  55. ↑ دود، آي. بي.، ميشيلسن ، إم. إيه.، سنيبن، ك.، ثون، جي. (مايو 2007). "تحليل نظري للذاكرة الخلوية فوق الجينية عن طريق تعديل النيوكليوسوم" . مجلة الخلية . 129 (4): 813-822 . doi : 10.1016/j.cell.2007.02.053 . PMID 17512413. S2CID 16091877 .  
  56. ↑ تيف، ف. ب.، وريب، ك. (أكتوبر 2010). "نماذج الشبكة الإحصائية الميكانيكية لربط البروتين بالحمض النووي في الكروماتين". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 22 (41) 414105. arXiv : 1004.5514 . Bibcode : 2010JPCM...22O4105T . doi : 10.1088/0953-8984/22/41/414105 . PMID 21386588. S2CID 103345 .  

مراجع

  • جيبسون، جي، وميوز، إس في (2009). مدخل إلى علم الجينوم (  الطبعة الثالثة). سندرلاند: سيناور أسوشيتس. ISBN 978-0-87893-236-8.
  • راسل، بي جيه (2010). علم الوراثة الجزيئية: منهج جزيئي (  الطبعة الثالثة). سان فرانسيسكو: بيرسون بنجامين كامينغز. رقم ISBN 978-0-321-56976-9.

للمزيد من القراءة