Wir werden die molekularen Mechanismen zur Regulierung der Genexpression im Detail besprechen, von der Verpackung der DNA auf lokaler Ebene bis hin zur Positionierung des Chromatins im Zellkern. Wir lernen die Chromatinmodifikationen kennen, die beim Gen-Silencing und bei der Genaktivierung eine Rolle spielen, sowie die Rolle der nicht-kodierenden RNA und die Chromatinstrukturen höherer Ordnung. Diese Woche wird Ihnen ein gutes Verständnis für die grundlegenden Mechanismen vermitteln, die Ihnen helfen werden, die Prozesse zu verstehen, die wir im weiteren Verlauf des Kurses besprechen.

Die Inaktivierung des X-Chromosoms ist ein wirklich gut charakterisierter epigenetischer Prozess, der jetzt als Modellsystem für die Untersuchung epigenetischer Prozesse verwendet wird, die im weiteren Sinne von Bedeutung sind. Der Grund dafür ist, dass bei diesem Prozess viele epigenetische Mechanismen auf vielen Ebenen zum Einsatz kommen, um eine wirklich stabile Stilllegung eines ganzen Chromosoms zu erreichen. Wir werden diesen Prozess und seine Funktionsweise in der Maus im Detail kennenlernen, was das in Woche zwei gewonnene mechanistische Verständnis erheblich erweitern wird. Anschließend werden wir kurz alternative Mechanismen für den Dosierungsausgleich diskutieren, die in anderen Organismen vorkommen.

Wir werden etwas über die beiden wichtigen Perioden während der Entwicklung lernen, in denen das Epigenom gelöscht und neu eingestellt wird. Es gibt zwei gut charakterisierte Merkmale, die bei der epigenetischen Reprogrammierung unterschiedlich behandelt werden: geprägte Gene und Wiederholungen. Wir werden die Mechanismen der genomischen Prägung kennenlernen und drei Beispiele genauer untersuchen.

Wir beginnen mit einem Blick auf einige der großen Bereiche, die für die menschliche Epigenetik von Interesse sind, darunter Umwelteinflüsse auf das Epigenom, die Reprogrammierung somatischer Zellen zurück zu Stammzellen, das Klonen und die mögliche transgenerationale epigenetische Vererbung. Wir werden erörtern, was bei diesen Prozessen mit dem Epigenom geschieht, und uns einige bahnbrechende Fallstudien ansehen.

Ein Blick auf die Mechanismen, die einigen der in Woche 5 besprochenen Beobachtungen zugrunde liegen, anhand der Untersuchung von Modellorganismen. Wir werden etwas über metastabile Epiallele lernen, die die Untersuchung der transgenerationalen Epigenetik bei Mäusen ermöglicht und einige Beweise für die transgenerationale Epigenetik bei Säugetieren geliefert haben.

In dieser Woche werden wir vieles von dem, was wir in den vorangegangenen Wochen des Kurses gelernt haben, zusammenführen, um zu verstehen, wie das Epigenom die Entwicklung und das Fortschreiten von Krebs beeinflusst und auch beeinflussen kann. Anschließend werden wir den potenziellen therapeutischen Nutzen erörtern, der sich aus der Verwendung epigenetischer Biomarker und dem gezielten Einsatz epigenetischer Modifikatoren bei Krebs ergeben kann.