Ii Twins Barr body Epigenetic biology Polytene chromosomes Cloned cat Yeast mating types Epigenetika - definice Studium dědičných mitotických (a meiotických) změn v genové expresi, která se vyskytuje beze změny v primární struktuře DNA M book Epigenetic mechanisms of gene regulation it Robert A Martienssen, Arthur D Riggs, Vincenzo Ettore Aldo Russo H Published in 1996 in Cold Spring Harbor NY) by Cold Spring Harbor laboratory • Ostatní definice nezahrnují nutně epigenetickou dědičnost mitotickým dělením GENETICS mutations inherited germ line species EPIGENETICS I alterations mod rempdeler stable? soma variability Epigenetika jako „vědecký jazyk • Termín epigenetika představuje vědní obor, studující změny v genové expresi a studující informaci nad DNA, která je nutná pro uskutečnění vývoje a bun. diferenciace Každý buněčný typ je definován aktivitou specifické sady genů, které jsou v čase a prostoru exprimovány Definice základních pojmů 1 genome stored ! mod remodeler chromatin organized S UÍM W< B \llk information ncRNAs _- i íTTTTlŤlTtTrmTTP epigenomes • Genom -veškerá genetická informace uložena v DNA (u některých virů v RNA) konkrétního jedince • Epigenom-souhrn (záznam) chemických modifikací DNA a histonů, nebo dalších proteinů (methylace, acetylace, sumoylace...), konkrétního organismu (modifikace jsou dedicne) • Epimutace - změna v chemické struktuře DNA, která nezahrnuje změnu v primární struktuře (mC, caC, fC.) Význam epigenetiky na buněčné úrovni I • „c-value paradox" - velikost genomu se nezvyšuje s komplexitou a složitostí organismů • Regulace genové exprese a její realizace je uskutečňována na několika úrovních, každá buňka dostává specifickou informaci z okolí a z předchozího buněčného dělení (epigenetická dědičnost) Význam epigenetiky na buněčné úrovni < < < Epigenetická dědičnost zajišťuje: • Expresi stejných genů v dceřiných buňkách • Tkáňovou homogenitu < < Absence epigenetické dědičnosti = tkáňová heterogenita (exprese různých genů, tkáňová chiméra) Ne Poruchy v genetika jako „vědecký jazyk" DNA GENOVA EXPRESE > RNA ■ MIMINKO ^ protein NEURON Hemoglobin Dopamin + Myoglobin - o ČERVENE KRVINKY Hemoglobin + Dopamin -Myoglobin - SVALOVÉ BUNKY Hemoglobin -Dopamin -Myoglobin + Epigenetika jako „vědecký jazyk MIMINKO DNA • Aktivita specifických transkripčních faktorů • Epigenetické modifikace na úrovni DNA a histonů Čeština využívá 42 písmen (26 latinka), epigenetika v přeneseném slova smyslu funguje stejným principem jako znaménka a formátování textu. Epigenetika jako „vědecký jazyk" a znaménka v cestine? Epigentickemodifikacemohoubytpovazovanyzaznamenkaneboznackyvg enomuaneznalostvyznamutohotojazykajevyzvyvajiciprovsechynzacinaji civedce • Epigenetický kód slouží jako: • Formátování/styl textu (=aktivita nebo represe genu) • definuje mezery mezi slovy (=vyznačuje začátek nebo konec genu) • Definuje znaménka a tedy i význam slov (=jak a kdy mají být geny čteny) • Definuje kapitoly a odstavce (=struktura chromatinu a potažmo celého chromozomu) JNEURON SVALOVÉ BUŇKY Hemoglobin = epigenetický umlčen Hemoglobin = epigenetický umlčen Dopamin = epigenetický aktivní ^—Dopamin = epigenetický inaktivní Myoglobin =epigeneticky umlčen Myoglobin = epigenetický aktivní Počátky epigenetiky Jean-Baptiste Lamarck 1744- 1829 „Organismus může získat vlastnosti s užíváním a nevyužíváním orgánů, a tyto vlastnosti jsou předány do další g Lamarkismus • Teorie biologického vývoje • Vývoj probíhá od neživého k živému, od jednoduchého ke složitému, výsledkem je dokonale přizpůsobený jedinec • Užívání a neužívání orgánů • Organismy reagují na změny ve svém prostředí vývojem nových orgánů nebo změnou struktury a funkce stávajících orgánů • Dědičnost získaných znaků • Získané znaky jsou přenášeny do potomstva jedince ... and stretching until neck becomes progressively longer. Yayl Leaves! and stretching . Original short-necked ancestor Keeps stretching neck to reach higher leaves on tree... Lamarck's Giraffe Teorie pangeneze • J. B .La ma rek nebyl ale první, kdo teorii definoval, v podstatě zhrnul učení staré téměř 2200 let a pokusil se vysvětlit evoluci - dědičnost získaných znaků byla původně definována a pozměněna různými mysliteli -Hipokratus, Aristoteles, Galen, Bacon, Cardano aj. Pangeneze = děděné znaky pocházejí z celého těla rodiče Hippokrates z Kosu Pangeneze = popíral dědičnost znaků z celého těla, zároveň souhlasil s dědičností získaných charakteristik během života (např. jizvy, slepota, ale děti nemusí být vždy stejné) Aristoteles Co na to teorie přírodního výběru a dílo „O původu druhů"? Charles Darwin (1809 - 1882) Evolution vs Charles Darwin. Epic Rap Battles of History. Teorie přírodního výběru a teorie pangeneze • Ačkoli Ch. Darwin definoval přírodní výběr jako hlavní mechanizmus vývoje organizmů, nevyvracel Lamarckovu teorii (naopak, přijal ji jako podpůrný mechanismus speciace) Embryo Pangeneze - somatické buňky odpovídají na vnější podněty („use and disuse"=Lamarck) tvorbou gemulí nebo pangenů, které uvolují do těla, avšak nikoli výhradně krevním tokem =pangeny nesou informaci rodičovských buněk a akumulují se v zárodečných buňkách, ve kterých přecházejí do dalších generací Til K VARIATION ANIMALS A XI) PLANTS ľXliľ.H IMIMKSTKATIOX. Bt OÉkMJI »AKWIS. MA. KR*. 1c. IX T«0 li>UHt4-T*t. I LDSHOX ionx »VUHM. UMÉA1UI »tk>:i:t im». Lamarck vs. Darwin „then nature is cruel, cause the only thing you are winning is your cousin's gene pool" Who won? Whos next? August Weismann (1834 - 1914) PI asm PI asm PI asm Weismannova bariéra - odstraňoval ocásky 68 myším a pozoroval jejich potomstvo po 5 generací = žádná z myší neměla chybějící ocas = somatické změny získané v průběhu života neovlivňují reprodukční buňky či potomstvo (1990 - Peter Gauthier definoval, že odstranění ocasu neznamená nepoužívání orgánu a tedy tento experiment nevyvracuje Lamarkcovu hypotézu) 1880- 1920 mezidobí Darwinovi teorie • Období evoluční biologie mezi Darwinovou smrtí a objevem populační genetiky po roce 1920 („the eclipse of Darwinism") • Problematické akceptovat Darwinovu teorii, která neumožňuje rozhodnout živým organismů o svém dalším vývoji (jsou dány na milost prostředí a přírodnímu výběru) =živé bytosti mohou do určité úrovně vybrat znaky, které budou děděny do další generace a umožní „svobodně' rozhodnout o jejich osudu H. F. Osborn „teorie vzniku rohů Orthogeneze-zákony vývoje (vnitřní zákony), které udávají evoluci určitým směrem „Theistic evolution" - evoluce je řízena stvořitelem Neo-Lamarkismus - dědičnost znaků získaných během života nosorožce" Mutualismus - evoluce je produktem mutací, dávající vzniku novým druhům ihned (existovala před Darwinovou teorií) A co země Východního bloku a Sovětský svaz? Trofim Denisovič Lysenko (1898-1976) Prezident Leninovy Akademie zemědělských věd a autor Lysenkismu, nového učení Východního bloku (opak genetiky), „Lysenkismus"- základ jednoty organismů a podmínek vnějšího prostředí je výměna látek, dědičnost rostlin a zvířat je možno řídit jen prostřednictvím životních podmínek (teorie akceptovaná až do konce 60.let) - zastánce Lamarkismu • procesem vernalizace měnil vlastnosti jarní pšenice (Triticum durum, 2n=4x=28) na zimní (Triticum vulgare, 2n=6x=42) • uvěznění učitele Nikolaie Ivanoviche Vavilova, všech kritiků i odpůrců Lys, clai enko claimed that Scion improved genetics of Stock Nikolai Vavilov Wikipedia commons James Mark Baldwin (1861 - 1934) • Baldwinův efekt - nový faktor = fenotypová plasticita (flexibilita) = schopnost organismu se adaptovat na vnější prostředí v průběhu svého života (schopnost učit se, zlepšovat kondici, opálit se) • Jedinci, kteří tak učiní mají výhodu a jejich genotyp může být zachován (v rámci několika generací bude výhodná vlastnost přírodně selektována) Baldwinův efekt a jeho důkaz na pěnkavě domácí v Severní Americe Konec zatmění a moderní syntéza Malthusian competition (geometric population growth, limited resources Natural selection ("survival of the fittest") Variation (breeds, races, subspecies) Genetic variation (alleles of individual genes, combining to give continuous variation) Mutation (small changes in individual characteristics) Mendelian inheritance (2 copies of each gene, 1 from each parent) Early 20th Century ModSffl synthesis Syntéza genetiky a vývojové biologie Conrad H. Waddington Genetická asimilace (1953) ní U O ŕ! -P ■H ň opi O o -p o> o o u Q* Conrad Waddigton & lü generace 20 • 1942 C. H. Waddington vystavil embrya Drosophily účinkům éteru - několik jedinců následně ukázalo fenokopii mutace bithorax (druhý pár křídel) = bithorax není vrozený, ale způsobený enviromentálně „Asimilace" „enviromentálně" spuštěného znaku (1953) - odhalení skryté genetické variability • Larvy Drosophily vystavené tepelnému šoku ukazují fenotyp bez příčných žilek (40% vykazuje fenotyp bez selekce) = fenotyp se udržuje i bez dalšího teplotního stresu = znak spuštěný enviromentálně se stává v genomu asimilovaným Changed Environment Changed Needs Changed Behaviour Lamarck Learned Behaviour Shock Genetic Assimilation Baldwin Waddington Existing Variation Darwin Use/Disuse of Structure Adaptive Inherited Change (Evolution) Epigenetická informace jako „epigenetický" krajiny model Geno specifi • Waddington vysvětlil genetickou asimilaci jako proces „kanalizace" (usměrňování) a epigenetickou krajinou EPIGENETICKÉ JEVY PŘEDSTAVUJÍ VÝJIMKY Z M EN DELOVÝCH ZÁKONŮ Samostatnost alel. Genotyp je soubor samostatných genů určujících znaky. Každý je znak je určen dvojicí samostatných alel. Segregace alel. Princip NEZÁVISLÉ SEGREGACE ALEL : dvojice samostatných alel se při meióze rozcházejí a každá gameta dostává jednu z obou alel Nezávislá kombinace alel. (s výjimkou alel ve vazbě) IDENTITA RECIPROKÝCH KŘÍŽENÍ, (při vzájemném křížení homozygotních rodičů (P) vzniká první filiální generace (Fl) potomků, kteří jsou genotypově i fenotypově jednotní. Zákon o štěpení v potomstvu hybridů. EPIGENETICKE JEVY PŘEDSTAVUJI VÝJIMKY Z M EN DELOVÝCH ZÁKONŮ Gregor Mendel (1822-1884) Alely se mohou podrobovat vzájemným interakcím, které mají za následek dědičnou změnu jejich exprese : PARAMUTACE, TRANSVEKCE Některé genomy, chromosomy či lokusyjsou v průběhu gametogeneze sex-specificky reverzibilně modifikovány, což vede k jejich umlčení ve filiální generaci : PARENTÁLNÍ IMPRINTING Para mutace a její funkce Paramutabilní alela - alela, která je exprimována paramutable paramutagenic (O Para mutagenní alela -umlčená alela, která je schopna ovlivnit (umlčet) druhou alelu Paramutace a její „nejslavnější" demonstrace u různých modelových organismů :íxl R-st/R-st I R-r/R-r Akumulace anthocyaninu v obilce kukuřice v případě rl lokusu (paramutabilní R-r a paramutagenní R-st) nebo v případě celé rostliny lokusu bl (paramutabilní B-l a paramutagenní B') 1 R-st/R-r I r/r i R-st/r R-r*/r X Kil""' >'//+ I +/+ purumulation Kiť'"'A"/+ Kil* (+/+) B Spontaneously -^T ^X- (0.1-10%) ">J^. * ^T. B' \ B-l BVB'* X +/+ sulf/sulf sector +/*//// plant Kit lokus (tyrosine kináza receptor) - paramutabilní + a paramutegenní KittmlAlf Su//lokus způsobující nedostatek chlorofylu (paramutabilní + a paramutagenní sulf) Pilu 2011 Transvekce - funkce a definice • Edward Butts Lewis • získal Nobelovu cena 1995 za práci na modelu Drosophila a objevení transvekce na bithorax komplexu "Operationally, transvection is occurring if the phenotype of a given genotype can be altered solely by disruption of somatic (or meiotic) pairing. Such disruption can generally be accomplished by introduction of a heterozygous rearrangement that disrupts pairing in the relevant region but has no position effect of its own on the phenotype" • Popsána u lidí, myší, rostlin, nematod, hmyzu a hub Viets et al. 2019 Trasnvekce - molekulární mechanismus Step 1: Pairing Physical proximity Constitutive pairing Cell-type-specific pairing Strong vs. weak pairing cell types Cell type 1 Cell type 2 Button regions drive homologous chromosome pairing in Drosophila insulator ^^luster TADs and insulators are associated with buttons Strong pairing cell type Weak pairing cell type Transgene: 1 button Chromosome: | Many buttons i PAIRING NO PAIRING PAIRING PAIRING Viets et al. 2019 Mat Pat PERSPECTIV Barlow et al. 2014 Genomický imprinting - definice • Pouze ovlivněny některé skupiny genů, které mají maternální nebo paternální expresi • Mnoho genů je umístěno v celých skupinách (ovlivněny specifickými insulátory a IncRNAs) • Nastaveny během vývoje zárodečné linie a diferenciace gamet (úloha DNA methylace, histonových PTMs, IncRNAs, insulátory a vyšší struktura chromatinu) • Nepostradatelné při vývoji a reprodukci (ačkoli pouze samice u savců mohou nést plod, geny nezbytné pro jeho vývoj jsou exprimovány výhradně z paternálních chromozomů=reciproký imprinting, nedochází k partenogenezi) • Reciproký imprinting zajišťuje přiměřený vývin plodu : • paternálně exprimované geny (Peg) podporují pre- i postnatální růst • maternálně exprimované geny (Meg) jsou růstovými supresory Genomový imprinting a uniparentální disomie Biparentální kombinace Maternální UDP bialelický gen fl 1^,, fl A* fl maternálně exprimovaný paternálně exprimovaný f"j 1 copy ipl lir 2 copies tť 1 copy tt 0 copies Paternální UDP copie: 0 copie: 2 copies Diploid chromosome set Wild-type embryo Wild-type mat-UPD Deletion Polymorphism Viable Lethal Lethal Viable Barlow et al. 2014 Non - ekvivalence parentalních genomů a důkaz imprintingu u savců Azim Surani (1984) • Odstranění maternálního nebo paternálního jádra v oplodněném vajíčku a jeho vložení do enokluovaného sekundárního vajíčka vede k androgenezi nebo gynogenezi (obě jsou letální v ranném stádiu) Gynogenetic lethal Fertilized diploid embryo (zygote) 2 x MAT 1 x MAT 1 x PAT 2x PAT Wild-type viable Androgenetic lethal PtRSPECTIVtS Barlow et al. 2014 Mechanisms of imprint erasure: Changes m htstone PTMs CNA demethylation likely mediated by TET1/2 and pas&rve demethylation Imprints maintained i somatic and extraembryonic tissue Imprints erased in germline between E8 5 and 115 Imprints maintained in placenta \lslt IMf Paternal Imprints placed de novo prenatalry Mechanisms of imprinting: 0NMT3A * DMMT3L Hlstone PTMs Optimal CpO spacing Transcription across ICE Blastocyst Imprints maintained during passive demethylation of maternal genome Genomic imprinting during the mouse life cycle Mechanisms of maintenance: ZFP57 + KAP1 PGC7/S1eHa * H3K9me2 DNMT1 Imprints maintained dunng active derogrhylaton ot paternal genome Egg Zygote Barlow et al. 2014 Struktura imprintovaných oblastí v genomu • IG - soubor imprintovaných genů zahrnující protein kódující mRNA • IG-NC - nekódující RNA (alespoň jedna nebo více) •NI - neimprintované geny • ICE - kontrolní element imprintingu Barlow et al. 2014 Insulator blocks mRNA activation; enhancers activate ncRNA. Endoderm Paternal CH3 methyl imprint silences ICE and ncRNA; enhancers activate mRNAs. B IncRNA Model-/p/2r cluster Barlow et al. 2014 Evoluce genomickeho imprintingu 105 MYA Complex placentation * 180 MYA Viviparity and placentation * 210 MYA Lactation I— Human 310 MYA 350 MYA 450 MYA Euthena 1— Mouse Metatheria -Marsupials { A Monotremes # ■ Avians ■ Reptiles Non-mammals •Amphibians ■Fish Evolution of eutherian-specific imprinting E.g. PWS-AS, CLPG, XIC Lineage-specific imprinting E.g. loss of IGF2R imprinting in primates, gain of Frat3 imprinting in mouse Random X innervation Proposed arrival of imprinting E.g. IFG2, IGF2R, PEG1/MEST and PEG 10 imprinted Paternal X inactivation No evidence of imprinting IGF2, IGR2R and UBE3A are biallehcally expressed Capable of parthenogenesis No evidence of imprinting E.g. IGF2, IGR2R are biallehcally expressed in chicken and fish TRENDS in Genetics Höre et al. 2007 Agouti Viable Yellow - epigenetický mozaicismus • metylace retroelementu vede k inaktivaci ektopické exprese Případ metastabilní epialely Axin Fused: • paternální exprese, lokus kinked fa/7 je však epigenetický labilní, expresivita variabilní A The Agouti viable yellow allele lAPľ Agouti coding exons Tissue-specific and developmentally regulated promoters C Phenotypes of the Agouti viable yellow allele Yellow Mottled Pseudoagouti H2A H2B Active Agouti viable yellow allele Euchromatic state in all cells Mosaic of euchromatic and heterochromatic states Heterochromatic state in all cells H4K20 trimethylation Ac> Histone acetylation <^ Methylated CpG residue Inactive Agouti viable yellow allele Blewitt et aV2014 Výsledky reciprokých křížení s recesívním mutantem a fenotypová (maternální) dědičnost Agouti Viable Yellow alely * A^/a xa/a • Výsledky reciprokých křížení s recesívním mutantem ukázaly „subtle parent-of-origin" efekt exprese (=neúplné odstranění pasivních epigenetických markerů IAP LTR oblasti v paternální linii) rf 9 cf 9 ■ , Q Avy/a Paternal Avy transmission Maternal Avy transmission Phenotype <^ Yellow Mottled Pseudoagouti PERSPECTIVES v Blewitt et al. 2014 Transgenerační epigenetická dědičnost ri Germ line Fetus t Multigenerational exposure Environmental factor r, * Gerrn line F0 (male) Multigenerational exposure Transgenerational phenotype Transgenerational Nilsson et al. 2014 Mezigenerační dědičnost epigenetických změn zárodečnou dráhou bez vlivu prostředí působící na fenotypovou variabilitu Vystavení zárodečné dráhy působení vnějších vlivů ovlivňuje u samic až tři generace (epigenetická dědičnost; u samců pouze dvě), za transgenerační epigenetický fenotyp je považována až „de-novo" zárodečná dráha F3 generace (u samců F2) Důsledek a význam transgenerační epigenetické dědičnosti v biologii nemocí a fenotypových změn Role of Germline in Epigenetic Transgeneratíonal Inheritance Environmental-Factor Výživa Návykové látky Další faktory FO Generation (Mechanisms?) ftrtm---— _■ r nrnOfuiai Germ Cel DNA Mettrylation Programming Gonadal Differentiation Sex Determination Germ line Altered DNA Methytatkm (Imprint?) Germ line Germ line Somatic CHI Transcriptome Alteration Adult Onset Disease Somatic Ceíl Transcriptome Alteration Adult Onset Disease Fl Generation F2 Generation F3 Generation Fetus Adult Nilsson et al. 2014 Vliv prostředí na epigenetickou dědičnost-Overkälix • Izolovaná oblast v severním Švédsku • Časté periody hladomoru, přesně dokumentovány záznamy sklizně vs. cena potravin • Korelace mezi hladověním u prarodičů a sníženou životaschopností vnoučat • Sensitivní doba ovlivněná příjmem jídla v období „pomalého růstu"= 9-12 let pro mužskou linii; 8-10 let u žen Vliv prostředí na epigenetickou dědičnost -Overkälix • Transgenerační efekt na potomstvo (rodiče-děti-vnuci) • Pohlavně vázaná • Paternální (ne)dostatek obživy (vliv prostředí) děděný přes mužskou linii (CVD,diabetes) • Maternální (ne)dostatek obživy (vliv prostředí) děděný přes dceřinou linii (vysoká úmrtnost) -r-0 M □—O 5 p □—r-O M ô o Vliv prostředí na epigenetickou dědičnost holandský hladomor (studie na lidech) • Hladomor během německé blokády 1944- 1945, zesílený zimou a nedostatkem ostatních potravin • Zásoby jídla se propadly nejdříve na 2200-1800g chleba/týden, později 1400-1000-400g+lkg brambor (cca. 600 - 1000 kalorií/den) na osobu • Hladomor byl ukončen osvobozením v květnu 1945 4JSA 4UbA 43k 4-S b 4(8 B 48* 4( Vliv prostředí na epigenetickou dědičnost -holandský hladomor (studie na lidech) • „Manna" záchranné operace („Švédský chléb" a „Royal Airforece Manna") * Studie souboru jedinců, kteří byli vystaveni hladomoru během kojení nebo během početí • Hladovění před početím-po početí vedlo ke zvýšení mentálních a metabolických poruch+poruchy zpracování glukózy (vyšší frekvence diabetu v potomstvu, obezita a kardiovaskulární choroby) • Žádné/nízké riziko u dětí, které nebyli vystaveny hladovění během početí nebo pokud se hladovění objevilo později během kojení Wtím mm Holandský hladomor - epigenetické faktory • Zvýšený výskyt poruch byl asociován se změnami DNA methylace malého počtu genů • IGF2 • G N AS • MEG ICRs (imprintované geny) • Geny metabolických drah • Současná data však ukazují nízkou transgenerační dědičnost! • „Vývojový původ zdraví a nemoci dospělých jedinců" = Barkerova hypotéza (vysvětluje významné a permanentní změny dospělých jedinců způsobené vlivy in utero a po početí) - Holandský hladomor - podvýživa způsobuje nízkou porodní váhu, která koreluje s obezitou, diabetem II. Typu • „Thrifty phenotype" - hypotéza programovaného ukládání energie u jedince, pokud není dostatek pred a po početí (mající zřejmě epigenetický základ) Epigenetické reprogramování během vývoje a sensitivní období sperm G" oocyte epigenetic reprogramming epigenetic reprog ram mi refractory period ^ ^ meiosis (primary oocytes) ^ conception germ cell specification birth ^meiosis (secondary oocytes) puberty adulthood Osborne et al. 2014 Strategie formování zárodečné dráhy a epigenetická dědičnost • Epigeneze - zárodečné buňky jsou specifikovány později během vývoje na základě vnějších signálů (vliv změn, ke kterým dochází v post-zygotickém období) • Preformace - vliv dědičného materiálu (větší maternální efekt, menší vliv prostředí) Epigenesis maternal influence sperm environmental influence oocyte ť Vyšší vliv prostředí Nižší maternální vliv embryo germ cell specification Preformation maternal influence environmental influence ^ Nižší vliv prostředí Vyšší maternální vliv sperm G oocyte embryo (incorporation of maternal factors into PGCs) germ cell specification Osborne et al. 2014 Maternal Genistein Alters Coat Color and Protects Avy Mouse Offspring from Obesity by Modifying the Fetal Epigenome Dana C. Dolinoy,"122 Jennifer R. Weidmann-2 Robert A. Waterland,45 and Randy L. Jirtie1-2-3 department of Radiation Oncology, Duke University Medical Center, Durham, North Carolina, USA; ^University Program in Genetics and Genomics, and integrated Toxicology Program, Duke University, Durham, North Carolina, USA; 4Department of Pediatrics, and department of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA Genistein, the major phytoestrogen in soy, is linked to diminished female reproductive performance and to cancer chemoprevention and decreased adipose deposition. Dietary genistein may also play a role in the decreased incidence of cancer in Asians compared with Westerners, as well as increased cancer incidence in Asians immigrating to the United States. Here, we report that maternal dietary genistein supplementation of mice during gestation, at JeveJs comparable with humans consuming high-soy diets, shifted the coat color of heterozygous viable yellow agouti [A">'i/i) offspring toward pseudoagoiiti. Environ Health Perspect 114:567-572 (2006J. - GENISTEIN + GENISTEIN Mammals - Sensitive periods — imprinted genes _ repeats (lAPs) — paternal genome - maternal genome gametes fertilised egg Somatic maintenance I \ I blastocyst epi blast 69 primordial germ cells gametes Blewit, University of Melbourne Tyto dvě myši mají stejný genotyp (A^/a) i fenotyp (pseudoagouti) ... ale odlišné potomstvo ^ Germ cells carry the epigenetic benefits of ti! grandmother's diet Craig A. Cooney* Department of Biochemistry and Moiecuiai Bioiocy, University of Arkansas to; Medical Sciences, Little Rock, AR 72205 allele is cleared in early embryonic development, not PGC ( development, and reset after implantation - maternal — imprinted genes repeats (lAPs) - paternal genome — maternal genome gametes fertilised egg paternal transmission A,y allele maternal transmission A"' allele Somatic maintenance blastocyst epi blast primordial germ cells gametes Momme - hledání genů odpovědných za epigenetické reprogramování o A. H2N N N O Male recovers teritty (10-20 wk) GFP trantgtrw vanegaled expression in red blood cells ENU- • vysoce toxický mutagen působící 1 mutaci/700 různých oblastí • Účinky hlavně ve spermatocytech Enhancer of variegation—increase in siienong decrease in proportion of GFP* red Wood eels Suppressor of variegation—decrease in silencing, increase in proportion of GFP* red Wood oe*s Blewitt et al. 2014 Mapping the mutatxxi F2 offspring Mutant or wild type by GFP expression Positional cloning MicrosateBite manners (htstoncally) OR SNP array (Current) Fine mapping ftlZMM) OCACAA OCATAA OCACAA Mutation KJenfcation Candidate gene sequencing (htstoncally) OR cxome capture and deep sequencing (current) •......wmmmmmmm ■ ........ ■ » r ......ii I————« ■ .......r - r ii r rn - it i ■ ■ i ■ um ■ i f • i- rim - nn ~ r ■ ■ rimi'----• • —w—————r # i«n»»-* *• «in *m » # Blewitt et al. 2014 Děkuji za pozornost!