《表观遗传机制与消化道肿瘤诊疗》：
一、表观遗传的发展趋势
当前国际上表观遗传研究领域的发展态势，可以概括为以下几个方面。
第一，表观遗传调控基因表达机理的研究。注重不同表观遗传修饰和调控因子之间的相互作用和调控，同时关注表观遗传修饰因子除酶促反应外的基因表达调控方式，注重研究细胞利用表观遗传调控机制响应细胞内外环境变化的机理。目前的研究对多数表观遗传修饰酶的催化过程与分子机理基本清楚，深入研究表观遗传因子的调控机制，有助于理解基因表达为何具有高度的时空特异性，其作用又为何呈现复杂的动态变化。
第二，新型表观遗传修饰、修饰酶与识别蛋白的发现、鉴定与功能的研究。注重生物化学与结构生物学的交叉研究，解析表观遗传修饰酶及修饰识别蛋白的作用机制。
第三，表观遗传信息建立和维持机制的研究。注重与发育生物学和系统生物学的交叉研究，研究不同模式生物中表观遗传信息跨世代继承的载体和机制，注重区分不同要素对于建立和维持表观遗传信息的贡献和调控机理，研究细胞建立和维持时空特异性的表观遗传信息的分子机制。
第四，表观遗传调控生殖和发育的研究。注重研究表观遗传修饰在这些过程中建立、维持及动态变化的机理，注重表观遗传因子整合信号转导通路、调控细胞分化的分子机制。
第五，表观遗传调控细胞编程与重编程分子机制的研究。注重与遗传学和生物信息学的交叉研究，从系统生物学的角度研究细胞在发生变化的过程中染色质修饰和高级结构的动态变化与调控机理，注重研究在这些过程中细胞变化非均一性的机理，注重通过调控表观遗传因子来提高体外细胞重编程的效率。
第六，染色质高级结构和细胞核内亚组织结构的研究。注重与物理学和计算生物学的交叉研究，特别是注重开发新技术研究染色质高级结构的组成形式和动态变化，注重研究染色质高级结构组成的一般性原则。
第七，表观遗传信息网络的起源与进化的研究。注重与生物信息学的交叉研究，构建不同物种胚胎早期发育过程中的表观遗传组学图谱，研究表观遗传信息遗传进化的规律。
第八，表观遗传调控相关的肿瘤、神经退行性变性疾病等重大疾病的研究。注重与化学生物学的交叉研究，注重表观遗传因子参与疾病发生发展及恶化的调控机理，开发靶向表观遗传因子的潜在的小分子化合药物。
二、表观遗传学的发展展望
表观遗传学自20世纪80年代末期兴起，发展至今，随着技术手段的进步，这一新兴学科呈现出前所未有的快速发展态势。越来越多的生物物理学家、发育生物学家、化学家、生物信息学家与遗传学家一起投身于表观遗传学的探索当中，研究者着眼国际学科前沿和发展动态，及时将相关学科的最新研究思想和技术手段应用到表观遗传学的研究中，极大提高了人们对表观遗传体系的全面认识。当前，我国学者在表观遗传学的分子基础及细胞重编程理论创新领域取得了长足的进步，为实现我国表观遗传学研究的全面跨越式发展作出了突出贡献。
当前，细胞重编程研究正处于快速发展的时期，在很多方向上都出现了原理和技术上的重大突破，热点层出不穷，变化日新月异，除山中因子（OSKM）外，科学家已经找到了更多的多能性重编程因子，如Nanog、PRDM14、SALL4、Esrrb、Utf、Tet2、GLISI等。为了防止这些外源性基因整合入目标细胞的基因组，提高系统的安全性，科学家在利用非病毒载体、RNA、穿膜蛋白及化学小分子实现体细胞重编程和细胞转分化方面，也取得了长足的进步。同时，细胞重编程过程中的表观遗传学研究进展非常迅速，灵长类体细胞核移植的成功正是借助了表观遗传因子的使用。
然而，现有的研究大多集中于关键因子的发现和功能验证，相关学者对重编程细胞中染色体动态、细胞表观遗传组学变化及其调控转录组变化、决定细胞命运转变的机制等依然知之甚少。在这一大背景下，我国科学家应该抓住机遇，继续发挥学科交叉的优势，将在研究生命大分子结构和单细胞组学、基因编辑过程中所积累的技术、策略和经验应用到细胞重编程和表观遗传学研究中，紧盯生命科学的前沿问题，发展新技术、新方法，推动表观遗传学研究从单分子走向多分子，从单一类型修饰走向多种类型修饰，从定性走向定量，从简单体系走向复杂体系，提高细胞重编程过程的效率和质量，在生命科学理论的发展和技术革新上实现质的飞跃，为人类疾病的治疗带来美好的前景，开辟新的方向。
（一）表观遗传研究有待加强的方向
第一，加强表观遗传调控细胞分化、组织稳态及器官发育与再生机理的研究，注重阐明表观遗传因子整合细胞内外环境和信号变化来调控细胞命运的分子机制。
第二，加强表观遗传调控机制在相关重大疾病中致病机理的研究，构建疾病相关表观遗传基因组图谱，加强与临床医学的交叉合作。
第三，加强发展新的模式生物，发挥我国物种多样性的优势，研究表观遗传因子对学习、记忆、社群动物行为及获得性性状跨代遗传的机制，发现新的表观遗传现象，从物种进化的角度研究表观遗传因子对基因组稳定性和生物体性状的调控机理。
第四，加强细胞核染色质高级结构组成方式和动态变化的研究，进一步发展单细胞技术，并积极与物理学、材料化学及计算生物学等学科交叉合作，阐明染色质高级结构组成的一般性原则和动态变化的调控机制。
（二）表观遗传研究领域的需求
表观遗传调控在肿瘤、糖尿病、精神病及神经系统、生殖系统疾病等复杂疾病的发生发展中起着决定性的作用，而且生命个体对环境因素（包括营养、物理化学、心理因素等）的有序应答在很大程度上依赖于表观遗传调控网络的有效运行。表观遗传调控在植物发育、植物抗性、植物杂种优势的形成等方面也起着重要的作用。表观遗传学领域的基础生物学研究将帮助我们更清楚地了解相关复杂疾病的发病机制、个体对环境变化应答的方式和反应强度、植物发育和育种的调控机制等，为我们针对特定疾病开发新型治疗手段和药物，改善个体生存状态，提高农业生产质量和粮食安全奠定基础。
当前，我国已经培养建立了涵盖表观遗传研究领域各个主要方向，具有国际前沿水平的研究队伍，其取得的诸多成果说明了研究队伍在表观遗传研究领域的实力。未来，我国有必要持续支持这些科研人员，保持该领域科学家队伍的稳定，这不但对我国保持该领域的国际地位至关重要，而且对支撑我国未来国计民生的发展也至关重要。
（三）表观遗传研究设想和建议
第一，染色质生物学亟待和物理学、材料化学等学科交叉，争取在方法学上取得突破，从而实现原位、实时、单细胞水平的染色质形态和高级结构的测定与跟踪观测，以及开展单细胞水平的表观遗传基因组研究。这对表观遗传信息的建立、调控细胞命运及应答外界环境变化的研究具有重要意义。
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