후성유전학

PART I
Beyond Genetics-Epigenetics 1
Chapter 1 후성유전학 소개 3
01 후성유전이란 무엇일까? 4
Chapter 2 후성유전학의 역사 7
01 후성유전학의 태동 8
02 DNA 메틸화(DNA methylation) 발전 8
03 히스톤 코드(Histone code): 후성유전 암호 9
04 염색체와 게놈: 후성유전체학의 발전 10
Chapter 3 후성유전학의 중요성 11
01 세포 분화 및 발생과 후성유전 12
02 생물다양성과 진화 13
03 기억, 노화, 본능 등 생물학적 난제와 후성유전학의 미래 14
04 환경 및 환경 유래 질병과 후성유전학 15
Chapter 4 후성유전학 연구 모델(model) 17
01 효모: 출아 효모(budding yeast)와 분열 효모(fission yeast) 18
02 초파리(Drosophila melanogaster) 25
03 애기장대(Arabidopsis thaliana) 27

PART II
Mechanisms of Epigenetics 31
Chapter 5 크로마틴의 구조 33
01 크로마틴 34
02 뉴클레오솜 35
03 뉴클레오솜 위치선정 37
04 비히스톤 단백질 38
05 크로마틴의 구조 체계 39
06 히스톤 변이체 41
Chapter 6 뉴클레오솜 조립 43
01 DNA 복제 과정에서 뉴클레오솜 조립 44
02 유전자 전사 과정에서 뉴클레오솜 조립 44
03 히스톤 샤페론 45
Chapter 7 DNA 메틸화 47
01 DNA 메틸화의 의의 및 역할 48
02 정상세포와 암세포에서의 DNA 메틸화 51
03 DNA methyltransferase DNMT (DNA 메틸화효소)의 종류 및 기능 52
04 미토콘드리아 DNA 메틸화 57
Chapter 8 DNA 탈메틸화 59
01 DNA demethylase (DNA 탈메틸화효소)의 종류 및 기능 60
Chapter 9 RNA 메틸화 67
01 개요 68
02 N6-Methyladenosine (N6-메틸아데노신; m6A) 변형 69
Chapter 10 히스톤 아세틸화 75
01 히스톤 아세틸화(acetylation)의 역할 76
02 히스톤 아세틸화효소(histone acetyltransferase, HAT)의 종류 및 역할 77
03 히스톤 탈아세틸화효소(histone deacetylase, HDAC)의 종류 및 역할 81
04 히스톤 아세틸화 리더 영역(reader domain) 인자의 역할 85
Chapter 11 히스톤 메틸화 89
01 히스톤 메틸화의 역할 90
02 히스톤 메틸화효소의 종류 및 역할 91
03 히스톤 탈메틸화효소의 종류 및 역할 94
04 히스톤 메틸화 리더 도메인의 종류 및 역할 96
Chapter12 기타 히스톤 수식 99
01 Histone phosphorylation(히스톤 인산화) 100
02 Histone ubiquitination(히스톤 유비퀴틴화) 103
03 그 밖의 히스톤 수식 105
Chapter13 히스톤 코드의 상호조절 109
01 히스톤 아세틸화-메틸화 crosstalk 110
02 히스톤 메틸화-유비퀴틴화 crosstalk 116
03 기타 히스톤 수식 간의 crosstalk 118
Chapter14 크로마틴 리모델링 121
01 Chromatin accessibility(크로마틴 접근도)의 후성유전학적 의의 122
02 크로마틴 리모델링 과정의 분류 123
03 ATP-independent (ATP-비의존적) 크로마틴 리모델링 125
04 ATP-dependent (ATP-의존적) 크로마틴 리모델링 126
Chapter15 고차원 크로마틴 구조 135
01 고차원 크로마틴 구조의 의의 및 기능 136
02 염색체 영역(chromosome territory) 및 구획화(compartmentalization) 141
03 크로마틴의 위상결합 도메인(topologically associating domain) 142
04 고차원 크로마틴 구조 조절 인자 144
05 상분리 현상(phase separation)의 의의 및 기능 146
Chapter16 Small non-coding RNA 149
01 작은 조절 비암호화 RNA의 분류 150
02 마이크로 RNA의 발견과 초기 연구 151
03 piRNA의 발견과 초기 연구 151
04 Endo-siRNA의 발견과 초기 연구 151
05 마이크로 RNA와 유전자 발현 조절 151
06 piRNA와 유전자 발현 조절 155
07 Endo-siRNA와 유전자 발현 조절 157
Chapter17 Long non-coding RNA 161
01 긴 비암호화 RNA의 유전체적 특징 162
02 긴 비암호화 RNA의 세포생리학적 기능 166
03 질병 연관성 167

PART III
Epigenetic Regulation of Biological Process 171
Chapter18 후성유전학 정보의 유지 173
01 DNA 메틸화에 의한 후성유전학 정보의 유지 174
02 DNA 복제 중 히스톤 단백질의 역동성 175
03 유사분열과 후성유전학 정보 보존 및 전달 179
04 감수분열과 후성유전학 정보 보존 및 전달 182
Chapter19 X 염색체 정보의 보존 기작 185
01 X chromosome inactivation (X 염색체 불활성화) 소개 187
02 XCI의 분자적인 기작 189
03 요약 192
Chapter20 후성유전학 정보의 각인 195
01 Imprinting(각인)의 발견 및 의의 196
02 각인의 기작 및 조절 198
03 발생 및 질병에서의 각인의 역할 203
Chapter21 대사조절에 의한 후성유전 제어 207
01 Methylation(메틸화) 조절에 관여하는 대사물질의 종류 및 기능 208
02 Acetylation(아세틸화) 조절에 관여하는 대사물질의 종류 및 기능 211
03 대사 변화에 의한 세포 발생 및 분화 조절 212
Chapter22 후성유전학적 세포 방어 기전 217
01 산화 스트레스(oxidative stress)의 후성유전학적 제어 218
02 DNA damage (DNA 손상)의 후성유전학적 제어 219
03 Autophagy(자가포식 작용)의 후성유전학적 제어 223

PART IV
Epigenetic Regulation of Cellular Identity 227
Chapter23 후성유전학과 세포 운명 및 분화 229
01 Epigenetic landscape(후성유전학적 지형) 230
02 세포 운명 및 세포 분화 230
03 배아줄기세포의 정의 및 특징 230
04 배아줄기세포 분화의 후성유전학적 조절 232
05 유도만능줄기세포 및 후성유전학적 조절 235
Chapter24 후성유전학과 근골격계 분화 239
01 근육분화와 후성유전학 240
02 뼈 분화와 후성유전학 244

PART V
Epigenetics and Human Disease 251
Chapter25 면역과 후성유전학 253
01 면역 반응 254
02 선천 면역 세포의 전사적, 후성유전학적 조절에 의한 염증 반응 개시 255
03 선천 면역 세포의 교육 면역 256
04 적응 면역 세포의 후성유전학적 조절 258
Chapter26 뇌 발달 질환과 후성유전학 263
01 후성유전학 조절 인자에 생기는 돌연변이에 의한 신경발달질환 264
02 크로마틴에 생성되는 후성유전학적 변형에 의해 생기는 신경발달질환 267
Chapter27 암 발생 및 암 전이 273
01 암 발생 및 전이 개요 274
02 종양 발생 및 전이과정의 후성유전학적 이해 275
Chapter28 암 후성유전체의 변이 281
01 DNA methylation 변이에 의한 암 발생 282
02 Histone methylation 변이에 의한 암 발생 284
03 Histone acetylation 변이에 의한 암 발생 287
04 BET bromodomain 단백질에 의한 암 발생 290
05 히스톤 돌연변이와 암 292
06 비번역 RNA에 의한 종양형성 조절 293
Chapter29 암의 후성유전학적 치료 297
01 DNA methylation (DNA 메틸화) 적중 치료 298
02 Histone acetylation(히스톤 아세틸화) 적중 치료 299
03 Histone methylation(히스톤 메틸화) 적중 치료 302
04 인핸서 리더(enhancer reader) 적중 치료 304
05 후성유전학적 치료의 차세대 전략 개발 304

PARTVI
Experimental Epigenetics 307
Chapter30 후성유전학 실험기법 309
01 후성유전학 연구를 위한 염기서열분석법(Sequencing techniques for Epigenetics) 310
02 NGS를 이용한 후성유전학 실험기법(Methodologies for Epigenetics using nextgeneration sequencing) 316
Chapter31 후성유전학 분석 기법 321
01 NGS (Next Generation Sequencing) 데이터 분석의 기초 원리 322
02 단일 세포를 이용한 NGS 실험 기법의 기초 원리 327

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