epigenetic landscape　表遗传景观

在20世纪40年代初期，基因的化学本质及其在遗传各发育中的作用还不清楚。为探讨基因型产生表型的机制，Conrad Waddington创造了表遗传景观这一新术语。在这个基因如何调控发育的隐喻中，他设想石球（相当于细胞）从山岗顶端沿山坡滚下，山坡是由一系列分支的山谷和山嵴组成，山谷规定了球进入可能不同的途径。球进入山谷，直至最低点停止。在这一过程中，山岗的最高点确立了途径的限制；运行轨迹代表细胞不同的发育分化途径；山谷的深度反映了机体可用的缓冲能力，深渠在面临遗传和非遗传干扰时，更容易达成所需的表型，这与Waddington提出的另一概念——渠化或发育稳态（canalization）相关；山岗的最低点代表了最终细胞命运的决定，即特定组织类型的形成。一旦进入谷底，就很难跨过山嵴进入邻近山谷，或者回到上坡的位置，这表示随着细胞的不断分化，增加了分化终末细的不可逆性。近几年来表遗传景观及相关合成词在文献中的应用不断增加，并被赋予新的含义，在发育和疾病发生中意义日益受到关注。目前认为，表遗传学景观是指特定一段DNA区域的表遗传学修饰的组合，包括DNA甲基化和组蛋白的转录后修饰。大非编码RNA作为分子运输系统，调整染色质修饰复合物，以构建特异性的表遗传学景观，决定所修饰的染色质纤丝的构象，从而能调节其中基因的转录能力，以适应发育、繁殖和环境的需求。由此看来，生物发育的全过程是表遗传的，真核细胞基因表达时，通常可以在几个稳定遗传表型间选择，表现在这些细胞的长染色体区域，可以采取持续和可遗传的抑制状态或活性状态，并可能与核小体在动态修饰中的正反馈相连接。这一机制可用发育稳态来概括，与表遗传景观隐喻中的山谷相联系。同时在发育过程中，表遗传记忆（epigenetic memory）逐步限制了细胞的谱系分化潜能。因此，对于不同细胞类型的表遗传景观的深入研究，将有助于阐明正常发育中内在表遗传机制的调控。参见chromatin landscape、development及epigenomic landscape。