第一章 表观遗传概述 1
第一节 表观遗传学及其发展史 1
一、表观遗传学的基本概念 1
二、表观遗传学的发展简史 2
三、表观基因组学 3
第二节 表观遗传调控的主要机制 6
一、DNA甲基化 6
二、组蛋白修饰 8
三、染色质重塑 8
四、非编码RNA 9
五、遗传印记 10
六、染色体失活 11
第三节 表观遗传的研究方法 11
一、DNA甲基化研究技术 12
二、组蛋白修饰研究技术 13
第四节 表观遗传研究的应用 16
一、重大疾病发生发展中的表观遗传修饰 16
二、基于表观遗传机制的生物技术和药物研究 20
第二章 DNA甲基化 23
第一节 DNA甲基化 23
第二节 DNA甲基化的机制 23
第三节 DNA甲基化与疾病的关系 25
一、DNA甲基化与肿瘤的关系 25
二、DNA甲基化与其他疾病的关系 28
第三章 组蛋白修饰 32
第一节 组蛋白修饰概述 32
第二节 组蛋白修饰的分子机制 33
一、脯氨酸的异构化 33
二、SUMO化修饰 33
三、泛素化 34
四、ADP-核糖基化 35
五、磷酸化 36
六、甲基化 38
七、乙酰化作用 41
八、HATs的分类 42
九、GNAT超家族 42
十、MYST家族 42
十一、P300/CBP 43
十二、HAT复合物 44
十三、组蛋白的去乙酰化 45
第三节 组蛋白修饰的生物学效能 47
一、组蛋白乙酰化与肿瘤 47
二、组蛋白甲基化与肿瘤 48
三、组蛋白泛素化与肿瘤 48
四、组蛋白磷酸化与肿瘤 49
五、组蛋白ADP-核糖基化与肿瘤 49
六、总结和展望 50
第四章 染色质重塑 57
第一节 染色质重塑概述 57
一、组蛋白修饰 57
二、依赖ATP的染色质重塑 60
第二节 染色质重塑的生物学意义 65
一、染色质重塑与生长发育 65
二、染色质重塑与疾病 66
第五章 非编码RNA 70
第一节 非编码RNA概述 70
第二节 微小RNA与相关临床研究 72
一、miRNA的生物学形成过程及其作用机制 73
二、miRNA与病毒感染 73
三、miRNA与肿瘤 75
第三节 长链非编码RNA 76
一、长链非编码RNA的功能及作用机制 76
二、lncRNA与临床疾病 78
三、展望 80
第六章 肿瘤发生的表观遗传 82
第一节 表观遗传与肿瘤的发生机制 82
一、DNA甲基化与肿瘤 83
二、组蛋白修饰与肿瘤 84
三、染色质重塑与肿瘤 86
四、miRNA与肿瘤的发生 87
五、表观遗传致癌的可能机制 88
第二节 炎症诱导细胞恶性转化的表观遗传机制 88
一、肝癌：炎症和表观遗传学的重要性 89
二、肝癌发生过程中炎症反应的失调 89
三、肝癌发生过程中的表观遗传机制失调 91
四、表观遗传机制与炎症反应途径的相互作用 94
第七章 表观遗传与肿瘤的个体化诊疗 98
第一节 表观遗传与肿瘤的诊断 98
一、DNA甲基化异常与肿瘤的诊断 99
二、组蛋白修饰异常与肿瘤的诊断 101
三、miRNA肿瘤标志物 103
第二节 表观遗传与肿瘤的治疗 105
一、DNMTi 105
二、HDACi 107
第三节 表观遗传与肿瘤治疗效果和预后的评价 108
一、甲基化异常与肿瘤预后和疗效评价 108
二、组蛋白修饰异常与肿瘤预后和疗效评价 109
三、miRNA与肿瘤预后和疗效评价 109
第八章 表观遗传与肝癌 113
第一节 DNA甲基化与肝癌 113
一、DNA低甲基化与肝癌 113
二、DNA高甲基化与肝癌 114
三、DNA甲基化与乙型肝炎病毒感染相关肝癌 116
四、DNA甲基化与肝癌早期诊断 116
五、DNA甲基化与肝癌的治疗 117
六、DNA甲基化与肝癌预后 118
第二节 非编码RNA与肝癌 119
一、microRNA与肝癌的发生发展 119
二、microRNA与原发性肝癌的诊断 121
三、microRNA与原发性肝癌的治疗 122
四、microRNA与原发性肝癌的预后 123
五、microRNA与DNA甲基化在原发性肝癌中的相互作用 124
第三节 组蛋白修饰及染色质重塑与肝癌 125
一、组蛋白修饰与肝癌 125
二、组蛋白乙酰化和甲基化修饰酶与肝癌 126
三、组蛋白去乙酰化酶抑制剂与肝癌 127
四、组蛋白修饰与乙型肝炎病毒感染相关肝癌 128
五、染色质重塑与肝癌 129
第九章 表观遗传与胃癌 133
第一节 DNA甲基化与胃癌 133
一、DNA高甲基化与胃癌 134
二、DNA低甲基化与胃癌 140
三、DNA异常甲基化在胃癌中的临床意义 141
第二节 非编码RNA与胃癌 143
一、微小RNA与胃癌 143
二、长链非编码RNA与胃癌 149
第三节 组蛋白修饰及染色质重塑与胃癌 155
一、组蛋白甲基化与胃癌 155
二、组蛋白乙酰化与胃癌 157
三、组蛋白修饰在胃癌中的应用 159
第十章 表观遗传与肠癌 163
第一节 DNA甲基化与结直肠癌 163
一、整体基因组低甲基化 164
二、特定基因低甲基化 165
三、区域性高甲基化与结直肠癌 165
四、DNA甲基化在结直肠癌诊治中的应用 171
第二节 非编码RNA与结直肠癌 173
一、miRNA与结直肠癌 173
二、lncRNA与结直肠癌 179
第三节 组蛋白修饰及染色质重塑与结直肠癌 184
一、组蛋白乙酰化 184
二、组蛋白甲基化 188
三、组蛋白修饰在结直肠癌治疗中的应用 190
四、总结 191
第十一章 表观遗传与食管癌 194
第一节 DNA甲基化与食管癌 195
第二节 非编码RNA与食管癌 196
一、miRNA与食管癌 197
二、lncRNA与食管癌 198
第三节 组蛋白修饰及染色质重塑与食管癌 199
第十二章 表观遗传常用研究技术 202
第一节 DNA甲基化研究方法 202
一、扩增法 203
二、测序法 204
三、芯片法 205
四、直接检测法 205
五、其他方法 206
第二节 非编码RNA研究方法 206
一、小分子RNA的检测方法 207
二、RNA干扰的研究方法 209
第三节 组蛋白修饰研究方法 210
一、组蛋白的甲基化 210
二、组蛋白的乙酰化 211
三、组蛋白的磷酸化 211
四、组蛋白的泛素化 211
五、组蛋白修饰研究的基本方法 212
第十三章 DNA高通量检测技术与表观遗传 214
第一节 DNA芯片 214
一、简介 214
二、DNA芯片技术原理 214
三、DNA芯片的制备 215
四、基因芯片技术的应用 216
第二节 高通量测序技术 217
一、一代测序 217
二、高通量测序（二代测序，下一代测序） 217
三、高通量测序仪测序的基本步骤 218
四、Illumina公司的Solexa测序系统 219
五、Life Technologies公司的Ion Torrent测序系统 219
第三节 DNA芯片及高通量测序在表观遗传研究中的应用 220
一、在基因DNA甲基化方面的技术应用 220
二、在组蛋白修饰方面的技术应用 222
三、在小RNA方面的技术应用 223
第十四章 生物信息学分析方法 226
第一节 生物信息学简述 226
一、核酸序列库及基本序列分析 226
二、蛋白质序列库及基本序列分析 227
三、基因组学数据库及基本分析 228
四、核酸的常用分析方法 229
五、蛋白质的常用分析方法 229
六、常用医学相关二级数据库及分析工具 229
第二节 计算表观遗传学 230
一、DNA甲基化的预测 230
二、组蛋白修饰的高通量分析 236
三、核小体定位的研究 237
四、印记基因的预测 239
五、表观遗传学常用软件 240
第三节 生物信息学技术与肿瘤 240
一、高通量组学大数据的特点 241
二、大数据研究中的主要工具 241
三、肿瘤大数据的数据库有助于新分子靶点的发现 242
四、寻找分子靶点的应用与挑战 243
五、大数据在肿瘤诊疗行为中的作用 243
六、利用生物信息学解决肿瘤学问题 244
七、问题与展望 257