[Genetic] Genetic imprinting

Source: http://e-biolearning.com/bbs/context.asp?id=281
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在孟氏的遺傳理論中，性狀的表現只與『基因內容』有關，
而與『基因的來源』無關，所以不論基因是來自父系或母系，
只要基因正常就可以正常表現該有的性狀。
但目前已知有數十種人類遺傳疾病是與基因來自父系或母系的『來源』有關，
因此並非孟氏認定的『有』就好，還要看來自親代的哪一方。
也就是說同一種對偶基因端視該基因是來自精子或卵子，
它對子代的效應是不同的，此現象便稱為基因體印記 (genomic imprinting).
也就是某個體會對其特定父系或母系的染色體基因，做特別的標記 (即印記)，
標記的結果使該基因的能力被完全封殺，
今假設該個體會特別印記父系染色體的基因，
那麼該個體必須從母系得到正常的基因，才會正常，
因為來自父系的基因不論正常與否，反正都被印記而無法表現，
像這種基因會隨親代的來源不同而有不同表現的遺傳現象稱為染色體印記。
有概念了嗎？以下再舉一例：
當初染色體印記現象最早發現於老鼠的 Igf 2基因 (insulin-like growth factor 2)，
該基因一定要來自正常父系的染色體基因，才可使老鼠正常生長；
若來自父系染色體的基因異常，就算來自母系染色體的基因正常，該老鼠仍然發育異常。
造成基因體印記的分子機制就是甲基化作用，
生物體會特定的對其父系或母系染色體上的胞嘧啶核甘酸進行甲基化印記 (imprinting)，
而甲基化的印記結果造成該基因的關閉。
因此一個父系印記的基因 (也就是對父系染色體的對偶基因進行甲基化標記)，
一定要從母親卵子處得到正常基因，子代才會正常；
反之，一個母系印記的基因，一定要從父親的精子得到正常基因，子代才會正常。
以人類遺傳疾病為例：
1. Prader-Willi syndrome (PWS, 帕得－威利氏症)
個體對母系染色體上第15對q arm的某個區域行甲基化印記，
因此一定要從父親得到正常基因，才會正常。
2. Angelman syndrome (AS, 安傑門氏症)個體對父系染色體上同樣第15對q arm的基因行甲基化作用，
因此一定要從母親得到正常基因，才會正常。
3. Fragile X syndrome (脆弱型X染色體症)
X染色體尾端因為高度三字密碼 (CGG) 的重複且高度甲基化修飾，而形成特別脆弱的現象。
尤其是在母系的染色體上印記，因此男性的病例高於女性甚多，因為男性的X染色體一定來自母系，
而X染色體又容易被甲基修飾而顯脆弱，故容易發病；而女性則視脆弱X染色體的來源而定，
若來自母系，則因為印記而發病；若來自父系，則不發病 (因為沒有印記)。
[註]：以上正是今年私醫插大的考題。