Cancer epigenetics
કેન્સર એપિજેનેટિક્સ એ કેન્સરના કોષોના ડીએનએમાં એપિજેનેટિક ફેરફારોનો અભ્યાસ છે જેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમમાં ફેરફારનો સમાવેશ થતો નથી, પરંતુ તેના બદલે આનુવંશિક કોડ વ્યક્ત કરવાની રીતમાં ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે. પેશી વિશિષ્ટ જનીન અભિવ્યક્તિની સામાન્ય શ્રેણી જાળવવા માટે એપિજેનેટિક પદ્ધતિઓ જરૂરી છે અને સામાન્ય વિકાસ માટે નિર્ણાયક છે. કોષના કેન્સરમાં પરિવર્તનમાં આનુવંશિક પરિવર્તન કરતાં તેઓ એટલા જ મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે, જો વધુ મહત્વપૂર્ણ ન હોય તો પણ. કેન્સરમાં એપિજેનેટિક પ્રક્રિયાઓની વિક્ષેપ, જનીનોની અભિવ્યક્તિની ખોટ તરફ દોરી શકે છે જે પરિવર્તન કરતાં ટ્રાન્સક્રિપ્શન સાયલેન્સિંગ (સી. પી. જી. ટાપુઓના એપિજેનેટિક પ્રમોટર હાયપરમેથાઇલેશનને કારણે) દ્વારા લગભગ 10 ગણી વધુ વારંવાર થાય છે. જેમ કે વોગેલસ્ટીન એટ અલ. નિર્દેશ કરે છે કે, કોલોરેક્ટલ કેન્સરમાં સામાન્ય રીતે લગભગ 3 થી 6 ડ્રાઇવર મ્યુટેશન્સ અને 33 થી 66 હાઈચકિકર અથવા પેસેન્જર મ્યુટેશન્સ હોય છે. જો કે, આંતરડાની ગાંઠોમાં નજીકના સામાન્ય દેખાતા કોલોનિક મ્યુકોસાની તુલનામાં, ગાંઠોમાં જનીનોના પ્રવર્તકોમાં લગભગ 600 થી 800 ભારે મિથાઇલેટેડ સી. પી. જી. ટાપુઓ છે જ્યારે આ સી. પી. જી. ટાપુઓ નજીકના મ્યુકોસામાં મિથાઇલેટેડ નથી. એપિજેનેટિક ફેરફારોની હેરફેર કેન્સર નિવારણ, શોધ અને ઉપચાર માટે મહાન વચન ધરાવે છે. વિવિધ પ્રકારના કેન્સરમાં, વિવિધ એપિજેનેટિક પદ્ધતિઓ વિક્ષેપિત થઈ શકે છે, જેમ કે ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનોને શાંત કરવા અને સી. પી. જી. આઇલેન્ડ મિથાઇલેશન પેટર્નમાં ફેરફાર કરીને ઓન્કોજીન્સને સક્રિય કરવા, હિસ્ટોન ફેરફારો અને ડીએનએ બંધનકર્તા પ્રોટીનનું અનિયમિતકરણ. એવી ઘણી દવાઓ છે જે એપિજેનેટિક અસર ધરાવે છે, જેનો ઉપયોગ હવે આમાંના સંખ્યાબંધ રોગોમાં થાય છે. પ્રણાલીઓ ડીએનએ મિથાઇલેશન શારીરિક કોષોમાં, ડીએનએ મિથાઇલેશનની પેટર્ન સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ વફાદારી સાથે પુત્રી કોષોમાં પ્રસારિત થાય છે. લાક્ષણિક રીતે, આ મિથાઇલેશન માત્ર ઉચ્ચ ક્રમના યુકેરીયોટ્સના સી. પી. જી. ડિન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાં 5 'થી ગુઆનોસિન સ્થિત સાયટોસિન પર થાય છે. જો કે, એપિજેનેટિક ડીએનએ મિથાઇલેશન મનુષ્યોમાં સામાન્ય કોષો અને ગાંઠ કોષો વચ્ચે અલગ પડે છે. "સામાન્ય" સી. પી. જી. મિથાઇલેશન રૂપરેખા ઘણીવાર કોષોમાં ઊંધી થાય છે જે ટ્યુમરિજેનિક બની જાય છે. સામાન્ય કોષોમાં, જનીન પ્રવર્તકો પહેલાના સી. પી. જી. ટાપુઓ સામાન્ય રીતે અનમિથાઇલેટેડ હોય છે, અને ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી સક્રિય હોય છે, જ્યારે સમગ્ર જિનોમમાં અન્ય વ્યક્તિગત સી. પી. જી. ડિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ મિથાઇલેટેડ હોય છે. જો કે, કેન્સરના કોષોમાં, ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન પ્રમોટરની પહેલાના સી. પી. જી. ટાપુઓ ઘણીવાર હાયપરમિથાઇલેટેડ હોય છે, જ્યારે ઓન્કોજીન પ્રમોટર પ્રદેશોનું સી. પી. જી. મિથાઇલેશન અને પરોપજીવી પુનરાવર્તન ક્રમમાં ઘણીવાર ઘટાડો થાય છે. ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન પ્રમોટર પ્રદેશોનું હાયપરમિથાઇલેશન તે જનીનોને શાંત કરવામાં પરિણમી શકે છે. આ પ્રકારનું એપિજેનેટિક પરિવર્તન કોષોને અનિયંત્રિત રીતે વધવા અને પ્રજનન કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે ટ્યુમરિજેનેસિસ તરફ દોરી જાય છે. સાયટોસિનમાં મિથાઈલ જૂથોના ઉમેરાથી ડીએનએ હિસ્ટોન પ્રોટીનની આસપાસ ચુસ્ત રીતે વીંટળાઈ જાય છે, પરિણામે ડીએનએ ટ્રાન્સક્રિપ્શનમાંથી પસાર થઈ શકતું નથી (ટ્રાન્સક્રિપ્શનલી સાયલેન્સ્ડ ડીએનએ). પ્રમોટર હાયપરમિથાઇલેશનને કારણે સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રીતે શાંત થયેલા જનીનોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ સાયક્લિન-આશ્રિત કિનેઝ અવરોધક પી16, એક કોષ-ચક્ર અવરોધક; એમ. જી. એમ. ટી., એક ડી. એન. એ. રિપેર જનીન; એ. પી. સી., એક કોષ ચક્ર નિયમનકાર; એમ. એલ. એચ. 1, એક ડી. એન. એ.-રિપેર જનીન; અને બી. આર. સી. એ. 1, અન્ય ડી. એન. એ.-રિપેર જનીન. ખરેખર, કેન્સરના કોષો કેટલાક મુખ્ય ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનોના પ્રમોટર હાયપરમેથાઇલેશનને કારણે ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ સાયલેન્સિંગના વ્યસની બની શકે છે, જે પ્રક્રિયા એપિજેનેટિક વ્યસન તરીકે ઓળખાય છે. જીનોમના અન્ય ભાગોમાં સી. પી. જી. ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ્સનું હાયપોમેથાઇલેશન ઇમ્પ્રિન્ટિંગના નુકસાન અને ટ્રાન્સપોઝેબલ તત્વોના પુનઃસક્રિયતા જેવી પદ્ધતિઓને કારણે રંગસૂત્રની અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. ઇન્સ્યુલિન જેવા વૃદ્ધિ પરિબળ જનીન (આઇ. જી. એફ. 2) ની છાપ ગુમાવવાથી કોલોરેક્ટલ કેન્સરનું જોખમ વધે છે અને તે બેકવિથ-વિડેમેન સિન્ડ્રોમ સાથે સંકળાયેલું છે જે નવજાત શિશુઓ માટે કેન્સરનું જોખમ નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. તંદુરસ્ત કોષોમાં, કોડિંગ અને બિન-કોડિંગ ઇન્ટરજેનિક પ્રદેશોમાં ઓછી ઘનતાવાળા સી. પી. જી. ડિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ જોવા મળે છે. કેટલાક પુનરાવર્તિત ક્રમની અભિવ્યક્તિ અને સેન્ટ્રોમેરેસ પર મેયોટિક પુનઃસંયોજનને મિથાઇલેશન દ્વારા દબાવવામાં આવે છે કેન્સરગ્રસ્ત કોષના સમગ્ર જિનોમમાં તંદુરસ્ત કોષના જિનોમની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછું મિથાઈલસાયટોસિન હોય છે. હકીકતમાં, કેન્સર સેલ જીનોમમાં સમગ્ર જિનોમમાં વ્યક્તિગત CpG ડિન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પર 20-50% ઓછું મિથાઇલેશન હોય છે. પ્રમોટર પ્રદેશોમાં જોવા મળતા સી. પી. જી. ટાપુઓ સામાન્ય રીતે ડીએનએ મિથાઇલેશનથી સુરક્ષિત હોય છે. કેન્સરના કોષોમાં સી. પી. જી. ટાપુઓ હાયપોમેથાઇલેટેડ હોય છે. સી. પી. જી. ટાપુઓના કિનારા તરીકે ઓળખાતા સી. પી. જી. ટાપુઓની ફરતે આવેલા પ્રદેશો એવા છે જ્યાં મોટાભાગના ડી. એન. એ. મિથાઇલેશન સી. પી. જી. ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ સંદર્ભમાં થાય છે. કેન્સરના કોષો સી. પી. જી. ટાપુના કિનારે અલગથી મિથાઇલેટેડ હોય છે. કેન્સરના કોષોમાં, સી. પી. જી. ટાપુના કિનારાઓમાં હાયપરમેથાઇલેશન સી. પી. જી. ટાપુઓમાં જાય છે, અથવા સી. પી. જી. ટાપુઓનું હાયપોમેથાઇલેશન સી. પી. જી. ટાપુના કિનારાઓમાં જાય છે જે આ આનુવંશિક ઘટકો વચ્ચેની તીવ્ર એપિજેનેટિક સીમાઓને દૂર કરે છે. કેન્સરના કોષોમાં ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેસિસ (ડી. એન. એમ. ટી.) માં વિક્ષેપને કારણે "વૈશ્વિક હાયપોમિથાઇલેશન" માઇટોટિક પુનઃસંયોજન અને રંગસૂત્રની પુનઃગોઠવણીને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, આખરે જ્યારે રંગસૂત્રો માઇટોસિસ દરમિયાન યોગ્ય રીતે અલગ થવામાં નિષ્ફળ જાય છે ત્યારે એન્યુપ્લોઇડીમાં પરિણમે છે. સી. પી. જી. ટાપુનું મિથાઇલેશન જનીન અભિવ્યક્તિના નિયમનમાં મહત્વપૂર્ણ છે, તેમ છતાં સાયટોસિન મિથાઇલેશન સીધા આનુવંશિક પરિવર્તનને અસ્થિર કરવા અને પૂર્વ-કેન્સરગ્રસ્ત સેલ્યુલર સ્થિતિ તરફ દોરી શકે છે. મિથાઇલેટેડ સાયટોસિન એમાઈન જૂથના હાઇડ્રોલિસિસ અને થાઇમીનમાં સ્વયંસ્ફુરિત રૂપાંતરને વધુ અનુકૂળ બનાવે છે. તેઓ ક્રોમેટિન પ્રોટીનની અનિયમિત ભરતીનું કારણ બની શકે છે. સાયટોસિન મિથાઇલેશન ન્યુક્લિયોટાઇડ બેઝના યુવી પ્રકાશના શોષણની માત્રામાં ફેરફાર કરે છે, જેનાથી પાયરિમિડીન ડાયમર્સ બને છે. જ્યારે પરિવર્તન ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન સ્થળો પર હેટેરોઝાયગોસિટીના નુકસાનમાં પરિણમે છે, ત્યારે આ જનીનો નિષ્ક્રિય થઈ શકે છે. પ્રતિકૃતિ દરમિયાન સિંગલ બેઝ જોડી પરિવર્તન પણ હાનિકારક અસરો કરી શકે છે. હિસ્ટોન ફેરફાર યુકેરીયોટિક ડીએનએ એક જટિલ માળખું ધરાવે છે. તે સામાન્ય રીતે ન્યુક્લિયોસોમ તરીકે ઓળખાતી રચના બનાવવા માટે હિસ્ટોન્સ તરીકે ઓળખાતા વિશેષ પ્રોટીનની આસપાસ લપેટી લેવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયોસોમમાં 4 હિસ્ટોન્સના 2 સમૂહો હોય છેઃ H2A, H2B, H3 અને H4. વધુમાં, હિસ્ટોન એચ1 ન્યુક્લિયોસોમની બહાર ડીએનએ પેકેજિંગમાં ફાળો આપે છે. અમુક હિસ્ટોન સંશોધિત ઉત્સેચકો હિસ્ટોન્સમાં કાર્યાત્મક જૂથોને ઉમેરી અથવા દૂર કરી શકે છે, અને આ ફેરફારો તે હિસ્ટોન્સની આસપાસ આવરિત જનીનોના અનુલેખનના સ્તર અને ડીએનએ પ્રતિકૃતિના સ્તરને પ્રભાવિત કરે છે. તંદુરસ્ત અને કેન્સરગ્રસ્ત કોષોની હિસ્ટોન ફેરફાર રૂપરેખાઓ અલગ હોય છે. તંદુરસ્ત કોષોની સરખામણીમાં, કેન્સરગ્રસ્ત કોષો હિસ્ટોન એચ4 (એચ4એસી અને એચ4એમઈ3માં ઘટાડો) ના મોનોએસિટાઇલેટેડ અને ટ્રાઇમિથાઇલેટેડ સ્વરૂપોમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. વધુમાં, માઉસ મોડેલોએ દર્શાવ્યું છે કે p19ARF પ્રમોટરના હિસ્ટોન H4R3 અસમપ્રમાણ ડાઇમિથાઇલેશન (H4R3me2a) માં ઘટાડો ટ્યુમરિજેનેસિસ અને મેટાસ્ટેસિસના વધુ અદ્યતન કેસો સાથે સંકળાયેલો છે. માઉસ મોડેલોમાં, હિસ્ટોન એચ4 એસિટિલેશન અને ટ્રાઇમિથાઇલેશનનું નુકસાન વધે છે કારણ કે ગાંઠની વૃદ્ધિ ચાલુ રહે છે. હિસ્ટોન H4 લાઇસિન 16 એસિટિલેશન (H4K16ac) નું નુકસાન, જે ટેલોમેરેસમાં વૃદ્ધત્વની નિશાની છે, ખાસ કરીને તેનું એસિટિલેશન ગુમાવે છે. કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો આશા રાખે છે કે હિસ્ટોન એસિટિલેશનના આ ચોક્કસ નુકસાનનો સામનો એસ. આઈ. આર. ટી. 1 માટે વિશિષ્ટ હિસ્ટોન ડેસિટાઇલેઝ (એચ. ડી. એ. સી.) અવરોધક સાથે થઈ શકે છે, જે એચ4કે16 માટે વિશિષ્ટ એચ. ડી. એ. સી. છે. ટ્યુમરિજેનેસિસ સાથે સંકળાયેલા અન્ય હિસ્ટોન ચિહ્નોમાં હિસ્ટોન H3 અને H4નું ડિએસીટાઈલેશનમાં વધારો (એસિટાઈલેશનમાં ઘટાડો), હિસ્ટોન H3 લાઇસિન 4 (H3K4me3) નું ટ્રાઇમીથાઇલેશનમાં ઘટાડો, અને હિસ્ટોન H3 લાઇસિન 9 (H3K9me1) નું મોનોમીથાઇલેશનમાં વધારો અને હિસ્ટોન H3 લાઇસિન 27 (H3K27me3) નું ટ્રાઇમીથાઇલેશન સામેલ છે. જનીનના સી. પી. જી. ટાપુના મિથાઇલેશનમાં ઘટાડો (એક ઘટના જે સામાન્ય રીતે જનીનોને સક્રિય કરે છે) હોવા છતાં આ હિસ્ટોન ફેરફારો ગાંઠ દમન કરનાર જનીનોને શાંત કરી શકે છે. કેટલાક સંશોધનોએ એસિટિલેટેડ હિસ્ટોન્સ પર બી. આર. ડી. 4 ની ક્રિયાને અવરોધિત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે, જે ઘણા કેન્સરમાં સંડોવાયેલા માઇક પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિને વધારવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બી. આર. ડી. 4 સાથે જોડાવા માટે દવાની વિકાસ પ્રક્રિયા ટીમ દ્વારા લેવામાં આવતા સહયોગી, ખુલ્લા અભિગમ માટે નોંધપાત્ર છે. ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન પી53 ડીએનએ રિપેરનું નિયમન કરે છે અને અનિયમિત કોષોમાં એપોપ્ટોસિસને પ્રેરિત કરી શકે છે. ઇ સોટો-રીસ અને એફ રીસિલાસ-તારગાએ પી53 અભિવ્યક્તિના નિયમનમાં સીટીસીએફ પ્રોટીનનું મહત્વ સમજાવ્યું. સી. ટી. સી. એફ., અથવા સી. સી. સી. ટી. સી. બંધનકર્તા પરિબળ, ઝિંક ફિંગર પ્રોટીન છે જે પી53 પ્રમોટરને દમનકારી હિસ્ટોન ગુણના સંચયથી રક્ષણ આપે છે. અમુક પ્રકારના કેન્સરના કોષોમાં, સી. ટી. સી. એફ. પ્રોટીન સામાન્ય રીતે બંધાતું નથી, અને પી53 પ્રમોટર દમનકારી હિસ્ટોન ગુણ એકઠા કરે છે, જેના કારણે પી53 અભિવ્યક્તિમાં ઘટાડો થાય છે. એપિજેનેટિક મશીનરીમાં પરિવર્તન પણ થઈ શકે છે, જે કેન્સરગ્રસ્ત કોષોની બદલાતી એપિજેનેટિક રૂપરેખાઓ માટે સંભવિત રીતે જવાબદાર છે. H2A પરિવારના હિસ્ટોન પ્રકારો સસ્તન પ્રાણીઓમાં ખૂબ જ સંરક્ષિત છે, જે ક્રોમેટિન માળખામાં ફેરફાર કરીને ઘણી પરમાણુ પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. મુખ્ય H2A પ્રકારોમાંથી એક, H2A.X, ડીએનએ નુકસાનને ચિહ્નિત કરે છે, જે જીનોમિક અખંડિતતાને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે ડીએનએ રિપેર પ્રોટીનની ભરતીની સુવિધા આપે છે. બીજો પ્રકાર, H2A.Z, જનીન સક્રિયકરણ અને દમન બંનેમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઘણા કેન્સરમાં H2A.Z અભિવ્યક્તિનું ઉચ્ચ સ્તર જોવા મળે છે અને તે સેલ્યુલર પ્રસાર અને જીનોમિક અસ્થિરતા સાથે નોંધપાત્ર રીતે સંકળાયેલું છે. હિસ્ટોન વેરિઅન્ટ મેક્રોએચ2એ1 ઘણા પ્રકારના કેન્સરના પેથોજેનેસિસમાં મહત્વપૂર્ણ છે, ઉદાહરણ તરીકે હેપેટોસેલ્યુલર કાર્સિનોમામાં. અન્ય પદ્ધતિઓમાં એચ4કે16એસીમાં ઘટાડો હિસ્ટોન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝ (એચએટી) ની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો અથવા એસઆઈઆરટી1 દ્વારા ડિસેટીલેશનમાં વધારો થવાને કારણે થઈ શકે છે. તેવી જ રીતે, એચડીએસી 2 માં નિષ્ક્રિય ફ્રેમશિફ્ટ પરિવર્તન, એક હિસ્ટોન ડેસિટિલેઝ જે ઘણા હિસ્ટોન-પૂંછડી લાઇસિન પર કાર્ય કરે છે, તે બદલાયેલ હિસ્ટોન એસિટિલેશન પેટર્ન દર્શાવતા કેન્સર સાથે સંકળાયેલું છે. આ તારણો ઉત્સેચકીય અવરોધ અથવા વૃદ્ધિ દ્વારા એપિજેનેટિક રૂપરેખાઓને બદલવા માટે એક આશાસ્પદ પદ્ધતિ સૂચવે છે. એક નવું ઊભરતું ક્ષેત્ર જે વિવિધ સંયોજનો (દવાઓ, ખોરાક અને પર્યાવરણ) ના સંપર્કમાં આવવાના પરિણામે ટોક્સિકોલોજીકલ એપિજેનેટિક ફેરફારોને મેળવે છે તે ટોક્સિકોએપિજેનેટિક્સ છે. આ ક્ષેત્રમાં, હિસ્ટોન ફેરફારો અને તેમના સંભવિત પરિણામોમાં ફેરફારોના નકશામાં રસ વધી રહ્યો છે. યુવી પ્રકાશ, આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગ, પર્યાવરણીય ઝેર અને ચયાપચય રસાયણોને કારણે ડીએનએ નુકસાન પણ જીનોમિક અસ્થિરતા અને કેન્સર તરફ દોરી શકે છે. ડબલ સ્ટ્રાન્ડ ડીએનએ બ્રેક્સ (ડીએસબી) માટે ડીએનએ નુકસાન પ્રતિભાવ હિસ્ટોન ફેરફારો દ્વારા ભાગમાં મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે. ડી. એસ. બી. ખાતે, એમ. આર. ઈ. 11-આર. એ. ડી. 50-એન. બી. એસ. 1 (એમ. આર. એન.) પ્રોટીન સંકુલ એટેક્સિયા ટેલાન્જિએક્ટેસિયા મ્યુટેટેડ (એ. ટી. એમ.) કિનેઝની ભરતી કરે છે જે હિસ્ટોન 2એના સેરીન 129ને ફોસ્ફોરાયલેટ કરે છે. એમ. ડી. સી. 1, ડીએનએ ડેમેજ ચેકપોઇન્ટ 1નો મધ્યસ્થી, ફોસ્ફોપેપ્ટાઇડ સાથે જોડાય છે, અને એચ2એએક્સનું ફોસ્ફોરાયલેશન એમ. આર. એન.-એ. ટી. એમ. ભરતી અને ફોસ્ફોરાયલેશનના સકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ દ્વારા ફેલાઈ શકે છે. ટી. આઈ. પી. 60 એ γH2AX ને એસિટિલેટ કરે છે, જે પછી પોલીયુબીક્વિટીલેટેડ થાય છે. આરએપી80, ડીએનએ રિપેર સ્તન કેન્સર પ્રકાર 1 સસેપ્ટિબિલિટી પ્રોટીન કોમ્પ્લેક્સ (બીઆરસીએ 1-એ) નું પેટા એકમ, હિસ્ટોન્સ સાથે જોડાયેલ યુબીક્વિટિનને જોડે છે. બી. આર. સી. એ. 1-એ પ્રવૃત્તિ જી2/એમ ચેકપોઇન્ટ પર કોષ ચક્રને અટકાવે છે, જે ડીએનએ રિપેર માટે સમય આપે છે, અથવા એપોપ્ટોસિસ શરૂ થઈ શકે છે. માઇક્રો આર. એન. એ. જનીન મૌન સસ્તન પ્રાણીઓમાં, માઇક્રો આર. એન. એ. (એમ. આઈ. આર. એન. એ.) પ્રોટીન-એન્કોડિંગ જનીનોની લગભગ 60 ટકા ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે. કેટલાક એમ. આઈ. આર. એન. એ. કેન્સરના કોષોમાં મિથાઇલેશન-સંબંધિત મૌનમાંથી પણ પસાર થાય છે. ચાલો-7 અને એમ. આઈ. આર. <આઇ. ડી. 1> આર. એ. એસ. અને બી. સી. એલ. 2 ઓન્કોજીન્સને ડાઉન-રેગ્યુલેટ કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, અને તેમનું મૌન કેન્સરના કોષોમાં થાય છે. પ્રોસ્ટેટ, અંડાશય, સ્તન અને ગ્લિયલ સેલ કેન્સરમાં ટ્યૂમર સપ્રેસર તરીકે કામ કરતા એમ. આઈ. આર. એન. એ. એમ. આઈ. આર.-125બી. 1ની અભિવ્યક્તિમાં ઘટાડો જોવા મળ્યો હતો. ઈન વિટ્રો પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે miR-125b1 બે જનીનો, HER2/neu અને ESR1 ને લક્ષ્ય બનાવે છે, જે સ્તન કેન્સર સાથે સંકળાયેલા છે. ડીએનએ મિથાઇલેશન, ખાસ કરીને હાયપરમિથાઇલેશન, એ મુખ્ય રીતોમાંની એક છે કે જે એમઆઇઆર-125બી1 ને એપિજેનેટિકલી શાંત કરે છે. સ્તન કેન્સરના દર્દીઓમાં, ટ્રાન્સક્રિપ્શન શરૂ થવાના સ્થળની નજીક સ્થિત સી. પી. જી. ટાપુઓનું હાયપરમિથાઇલેશન જોવા મળ્યું હતું. સી. ટી. સી. એફ. બંધનની ખોટ અને દમનકારી હિસ્ટોન ગુણમાં વધારો, H3K9me3 અને H3K27me3, ડીએનએ મિથાઇલેશન અને miR-125b1 મૌન સાથે સંબંધિત છે. યાંત્રિક રીતે, સી. ટી. સી. એફ. ડીએનએ મિથાઇલેશનના ફેલાવાને રોકવા માટે સીમા તત્વ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. સોટો-રીસ એટ અલ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગોના પરિણામો. miR-125b1 ના કાર્ય અને અભિવ્યક્તિ પર મિથાઇલેશનની નકારાત્મક અસર સૂચવે છે. તેથી, તેઓએ તારણ કાઢ્યું કે જનીનને શાંત કરવામાં ડીએનએ મિથાઇલેશનનો એક ભાગ છે. વધુમાં, કેટલાક એમ. આઈ. આર. એન. એ. સ્તન કેન્સરની શરૂઆતમાં એપિજેનેટિકલી શાંત થઈ જાય છે, અને તેથી આ એમ. આઈ. આર. એન. એ. સંભવિત રીતે ગાંઠ માર્કર્સ તરીકે ઉપયોગી થઈ શકે છે. અસામાન્ય ડીએનએ મિથાઇલેશન દ્વારા એમઆઇઆરએનએ જનીનોનું એપિજેનેટિક સાઇલેન્સિંગ એ કેન્સરના કોષોમાં વારંવારની ઘટના છે; સામાન્ય સ્તન કોષોમાં સક્રિય એમઆઇઆરએનએ પ્રમોટર્સમાંથી લગભગ એક તૃતીયાંશ સ્તન કેન્સરના કોષોમાં હાયપરમેથાઇલેટેડ જોવા મળ્યા હતા-જે સામાન્ય રીતે પ્રોટીન કોડિંગ જનીનો માટે જોવા મળે છે તેના કરતા ઘણા ગણા વધારે પ્રમાણ છે. કેન્સરમાં એપિજેનેટિક્સનું મેટાબોલિક રિકોડિંગ મેટાબોલિઝમનું ડિસરેગ્યુલેશન ગાંઠના કોષોને જરૂરી બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ પેદા કરવા તેમજ કેન્સરની શરૂઆત અને પ્રગતિને ટેકો આપવા માટે એપિજેનેટિક ગુણને મોડ્યુલેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. કેન્સર-પ્રેરિત ચયાપચય ફેરફારો એપિજેનેટિક લેન્ડસ્કેપમાં ફેરફાર કરે છે, ખાસ કરીને હિસ્ટોન્સ અને ડીએનએ પર ફેરફારો, જેનાથી જીવલેણ પરિવર્તન, અપૂરતા પોષણ માટે અનુકૂલન અને મેટાસ્ટેસિસને પ્રોત્સાહન મળે છે. કેન્સરના કોષોની જૈવસંશ્લેષક માંગને સંતોષવા માટે, ઓન્કોજીન્સ અને ગાંઠ દમનકારી જનીનોને એક સાથે હેરફેર કરીને ચયાપચયના માર્ગોમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે. કેન્સરમાં ચોક્કસ મેટાબોલાઇટ્સનું સંચય વૈશ્વિક સ્તરે એપિજેનેટિક લેન્ડસ્કેપને બદલવા માટે એપિજેનેટિક ઉત્સેચકોને લક્ષ્ય બનાવી શકે છે. કેન્સર સંબંધિત મેટાબોલિક ફેરફારો એપિજેનેટિક ગુણના લોકસ-વિશિષ્ટ રિકોડિંગ તરફ દોરી જાય છે. કેન્સર એપિજેનેટિક્સને સેલ્યુલર મેટાબોલિઝમ દ્વારા 1) મેટાબોલાઇટ્સ દ્વારા કેન્સર એપિજેનેટિક્સના ડોઝ-રિસ્પોન્સિવ મોડ્યુલેશન; 2) મેટાબોલિક ઉત્સેચકોની અનુક્રમ-વિશિષ્ટ ભરતી; અને 3) પોષણ સંકેતો દ્વારા એપિજેનેટિક ઉત્સેચકોને લક્ષ્યાંકિત કરીને ચોક્કસપણે ફરીથી પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે. મોલેક્યુલર સ્તરે મેટાબોલિક પ્રોગ્રામિંગને મોડ્યુલેટ કરવા ઉપરાંત, માઇક્રોએન્વાયરમેન્ટલ પરિબળો છે જે મેટાબોલિક રિકોડિંગને પ્રભાવિત કરી શકે છે અને અસર કરી શકે છે. આ પ્રભાવોમાં પોષણ, બળતરા અને જીવલેણ પેશીઓની રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. માઇક્રોઆરએનએ અને ડીએનએ રિપેર ડીએનએ નુકસાન કેન્સરનું પ્રાથમિક અંતર્ગત કારણ હોવાનું જણાય છે. જો ડીએનએ રિપેરની ઉણપ હોય, તો ડીએનએ નુકસાન એકઠા થવાનું વલણ ધરાવે છે. આવા વધારાના ડીએનએ નુકસાન ભૂલ-સંભવિત ટ્રાન્સલેશન સંશ્લેષણને કારણે ડીએનએ પ્રતિકૃતિ દરમિયાન પરિવર્તનશીલ ભૂલોમાં વધારો કરી શકે છે. ડીએનએ રિપેર દરમિયાન ભૂલોને કારણે ડીએનએને વધુ નુકસાન પણ એપિજેનેટિક ફેરફારોમાં વધારો કરી શકે છે. આવા પરિવર્તન અને એપિજેનેટિક ફેરફારો કેન્સરને જન્મ આપી શકે છે (જીવલેણ નિયોપ્લાઝમ જુઓ). ડીએનએ રિપેર જનીનોમાં જર્મ લાઇન પરિવર્તન કોલોન કેન્સરના માત્ર 2-5% કેસોનું કારણ બને છે. જો કે, માઇક્રોઆરએનએની બદલાયેલી અભિવ્યક્તિ, જે ડીએનએ રિપેરની ખામીઓનું કારણ બને છે, તે વારંવાર કેન્સર સાથે સંકળાયેલી હોય છે અને આ કેન્સર માટે એક મહત્વપૂર્ણ કારણભૂત પરિબળ હોઈ શકે છે. ચોક્કસ એમ. આઈ. આર. એન. એ. ની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિ ચોક્કસ ડીએનએ રિપેર પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિને સીધી ઘટાડી શકે છે. વાન એટ અલ. એ. ટી. એમ. (એમ. આઈ. આર.-421), આર. એ. ડી. 52 (એમ. આઈ. આર.-210, એમ. આઈ. આર.-373), આર. એ. ડી. 23 બી. (એમ. આઈ. આર.-373), એમ. એસ. એચ. 2 (એમ. આઈ. આર.-21), બી. આર. સી. એ. 1 (એમ. આઈ. આર.-182) અને પી. 53 (એમ. આઈ. આર.-504, એમ. આઈ. આર.-125 બી.) 6 ડીએનએ રિપેર જનીનો છે જે કૌંસમાં દર્શાવેલ એમ. આઈ. આર. એન. એ. દ્વારા સીધા લક્ષ્યાંકિત થાય છે. તાજેતરમાં, ટેસિટોર એટ અલ. એ. ટી. એમ. (એમ. આઈ. આર.-18એ, એમ. આઈ. આર.-101), ડી. એન. એ.-પી. કે. (એમ. આઈ. આર.-101), એ. ટી. આર. (એમ. આઈ. આર.-185), વી. આઈ. પી. 1 (એમ. આઈ. આર.-16), એમ. એલ. એચ. 1, એમ. એસ. એચ. 2 અને એમ. એસ. એચ. 6 (એમ. આઈ. આર.-155), ઇ. આર. સી. સી. 3 અને ઇ. આર. સી. સી. 4 (એમ. આઈ. આર.-192) અને યુ. એન. જી. 2 (એમ. આર.-16, એમ. આઈ. આર.-34સી અને એમ. આઈ. આર.-199એ) સહિત વધારાના એમ. આઈ. આર. એન. એ. દ્વારા સીધા લક્ષ્યાંકિત આ એમઆઇઆરએનએમાંથી, એમઆઇઆર-16, એમઆઇઆર-18એ, એમઆઇઆર-21, એમઆઇઆર-34સી, એમઆઇઆર-125બી, એમઆઇઆર-101, એમઆઇઆર-155, એમઆઇઆર-182, એમઆઇઆર-185 અને એમઆઇઆર-192 એ સ્નેકેનબર્ગર અને ડાઇડેરિચ દ્વારા એપિજેનેટિક હાઇપોમેથાઇલેશન દ્વારા કોલોન કેન્સરમાં વધુ પડતા અભિવ્યક્ત તરીકે ઓળખાય છે. આમાંના કોઈપણ એમ. આઈ. આર. એન. એ. ની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિ તેના લક્ષ્ય ડીએનએ રિપેર જનીનની ઓછી અભિવ્યક્તિનું કારણ બની શકે છે. છૂટાછવાયા આંતરડાના કેન્સરમાં 15 ટકા સુધીની એમ. એલ. એચ. 1ની ખામીઓ માઇક્રો આર. એન. એ. એમ. આઈ. આર.-155ની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિને કારણે હોવાનું જણાયું હતું, જે એમ. એલ. એચ. 1 અભિવ્યક્તિને દબાવે છે. જો કે, એમ. એલ. એચ. 1 જનીનના સી. પી. જી. ટાપુના એપિજેનેટિક મિથાઇલેશનને કારણે ડીએનએ મિસમેચ રિપેર પ્રોટીન એમ. એલ. એચ. 1 ની ઓછી અભિવ્યક્તિ સાથે 68 છૂટાછવાયા આંતરડાના કેન્સરમાં ઉણપ જોવા મળી હતી. 28 ટકા ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમામાં, એમ. જી. એમ. ટી. ડી. એન. એ. રિપેર પ્રોટીનની ઉણપ હોય છે પરંતુ એમ. જી. એમ. ટી. પ્રમોટર મિથાઇલેટેડ નથી. મિથાઇલેટેડ એમ. જી. એમ. ટી. પ્રમોટર વગરના ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમામાં, માઇક્રો આર. એન. એ. એમ. આઈ. આર.-181ડીનું સ્તર એમ. જી. એમ. ટી. ની પ્રોટીન અભિવ્યક્તિ સાથે વિપરિત રીતે સંકળાયેલું છે અને એમ. આઈ. આર.-181ડીનું સીધું લક્ષ્ય એમ. જી. એમ. ટી. એમ. આર. એન. એ. 3 'યુ. ટી. આર. (એમ. જી. એમ. ટી. એમ. આર. એન. એ. નો ત્રણ મુખ્ય અનુવાદિત વિસ્તાર) છે. આમ, 28 ટકા ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમામાં, એમ. આઈ. આર.-181ડીની અભિવ્યક્તિમાં વધારો અને ડી. એન. એ. રિપેર એન્ઝાઇમ એમ. જી. એમ. ટી. ની અભિવ્યક્તિમાં ઘટાડો એક કારણભૂત પરિબળ હોઈ શકે છે. ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમાના 29-66% માં, એમ. જી. એમ. ટી. જનીનના એપિજેનેટિક મિથાઇલેશનને કારણે ડી. એન. એ. સમારકામની ઉણપ હોય છે, જે એમ. જી. એમ. ટી. ની પ્રોટીન અભિવ્યક્તિને ઘટાડે છે. ઉચ્ચ ગતિશીલતા જૂથ એ (એચ. એમ. જી. એ.) પ્રોટીન, જે એટી-હુક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, તે નાના, નોનહિસ્ટોન, ક્રોમેટિન-સંકળાયેલ પ્રોટીન છે જે ટ્રાન્સક્રિપ્શનને મોડ્યુલેટ કરી શકે છે. માઇક્રોઆરએનએ એચએમજીએ પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરે છે, અને આ પ્રોટીન (એચએમજીએ1 અને એચએમજીએ2) આર્કિટેક્ચરલ ક્રોમેટિન ટ્રાન્સક્રિપ્શન-કંટ્રોલિંગ તત્વો છે. પાલ્મેરી એટ અલ. તે દર્શાવે છે કે, સામાન્ય પેશીઓમાં, એચ. જી. એમ. એ. 1 અને એચ. એમ. જી. એ. 2 જનીનોને એમ. આઈ. આર.-15, એમ. આઈ. આર.-16, એમ. આઈ. આર.-26એ, એમ. આઈ. આર.-196એ2 અને લેટ-7એ દ્વારા લક્ષિત કરવામાં આવે છે (અને આમ અભિવ્યક્તિમાં મજબૂત રીતે ઘટાડો થાય છે). એચ. એમ. જી. એ. અભિવ્યક્તિ અલગ પુખ્ત પેશીઓમાં લગભગ શોધી શકાતી નથી પરંતુ ઘણા કેન્સરમાં ઉન્નત છે. એચ. જી. એમ. એ. પ્રોટીન એ ~ 100 એમિનો એસિડ અવશેષોના પોલિપેપ્ટાઇડ્સ છે જે મોડ્યુલર સિક્વન્સ ઓર્ગેનાઇઝેશન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ પ્રોટીનમાં ત્રણ અત્યંત હકારાત્મક ચાર્જવાળા પ્રદેશો હોય છે, જેને એટી હુક્સ કહેવાય છે, જે ડીએનએના ચોક્કસ પ્રદેશોમાં એટી-સમૃદ્ધ ડીએનએ સ્ટ્રેચના નાના ખાંચને જોડે છે. થાઇરોઇડ, પ્રોસ્ટેટિક, સર્વાઇકલ, કોલોરેક્ટલ, સ્વાદુપિંડ અને અંડાશયના કાર્સિનોમા સહિત માનવ નિયોપ્લેસિયા, એચ. એમ. જી. એ. 1એ અને એચ. એમ. જી. એ. 1બી પ્રોટીનમાં મજબૂત વધારો દર્શાવે છે. લિમ્ફોઇડ કોષોને લક્ષ્યાંકિત એચ. એમ. જી. એ. 1 સાથે ટ્રાન્સજેનિક ઉંદર આક્રમક લિમ્ફોમા વિકસાવે છે, જે દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ એચ. એમ. જી. એ. 1 અભિવ્યક્તિ માત્ર કેન્સર સાથે સંકળાયેલી નથી, પરંતુ એચ. એમ. જી. એ. 1 જનીન કેન્સરનું કારણ બનવા માટે ઓન્કોજીન તરીકે કામ કરી શકે છે. , દર્શાવે છે કે એચ. એમ. જી. એ. 1 પ્રોટીન ડીએનએ રિપેર જનીન બી. આર. સી. એ. 1 ના પ્રમોટર વિસ્તાર સાથે જોડાય છે અને બી. આર. સી. એ. 1 પ્રમોટર પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે. તેમણે એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે જ્યારે માત્ર 11 ટકા સ્તન ગાંઠોમાં બી. આર. સી. એ. 1 જનીનનું હાયપરમિથાઇલેશન હતું, ત્યારે 82 ટકા આક્રમક સ્તન કેન્સરમાં બી. આર. સી. એ. 1 પ્રોટીન અભિવ્યક્તિ ઓછી હોય છે, અને આમાંના મોટાભાગના ઘટાડા એચ. એમ. જી. એ. 1 પ્રોટીનના ઉચ્ચ સ્તર દ્વારા ક્રોમેટિન રિમોડેલિંગને કારણે હતા. એચ. એમ. જી. એ. 2 પ્રોટીન ખાસ કરીને ઇ. આર. સી. સી. 1 ના પ્રમોટરને લક્ષ્ય બનાવે છે, આમ આ ડીએનએ રિપેર જનીનની અભિવ્યક્તિ ઘટાડે છે. 47 મૂલ્યાંકન કરાયેલા આંતરડાના કેન્સરમાંથી 100% માં ERCC1 પ્રોટીન અભિવ્યક્તિની ઉણપ હતી (જોકે HGMA2 કેટલી હદ સુધી સામેલ હતું તે અજ્ઞાત છે). પાલ્મેરી એટ અલ. દર્શાવે છે કે એચ. એમ. જી. એ. જનીનોને લક્ષ્યાંકિત કરતા દરેક એમ. આઈ. આર. એન. એ. સામાન્ય કફોત્પાદક ગ્રંથિ સાથે સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે અભ્યાસ કરાયેલા લગભગ તમામ માનવ કફોત્પાદક એડેનોમામાં ભારે ઘટાડો થાય છે. આ એચ. એમ. જી. એ.-લક્ષિત એમ. આઈ. આર. એન. એ. ના ડાઉન-રેગ્યુલેશન સાથે સુસંગત, એચ. એમ. જી. એ. 1 અને એચ. એમ. જી. એ. 2-વિશિષ્ટ એમ. આર. એન. એ. માં વધારો જોવા મળ્યો હતો. આમાંથી ત્રણ સૂક્ષ્મ આર. એન. એ. (એમ. આઈ. આર.-16, એમ. આઈ. આર.-196એ અને લેટ-7એ) મિથાઇલેટેડ પ્રવર્તકો ધરાવે છે અને તેથી આંતરડાના કેન્સરમાં અભિવ્યક્તિ ઓછી હોય છે. આમાંથી બે, એમ. આઈ. આર.-15 અને એમ. આઈ. આર.-16 માટે, કોડિંગ પ્રદેશો હિસ્ટોન ડેસિટાઇલેઝ પ્રવૃત્તિને કારણે કેન્સરમાં એપિજેનેટિકલી શાંત થાય છે. જ્યારે આ માઇક્રોઆરએનએ નીચા સ્તરે વ્યક્ત થાય છે, ત્યારે એચ. એમ. જી. એ. 1 અને એચ. એમ. જી. એ. 2 પ્રોટીન ઉચ્ચ સ્તરે વ્યક્ત થાય છે. એચ. એમ. જી. એ. 1 અને એચ. એમ. જી. એ. 2 લક્ષ્ય (અભિવ્યક્તિ ઘટાડે છે) બી. આર. સી. એ. 1 અને ઇ. આર. સી. સી. 1 ડીએનએ રિપેર જનીનો. આમ ડીએનએ રિપેર ઘટાડી શકાય છે, જે સંભવતઃ કેન્સરની પ્રગતિમાં ફાળો આપે છે. ડીએનએ રિપેર પાથવેઝ આ વિભાગનો ચાર્ટ કેટલાક વારંવાર ડીએનએને નુકસાન પહોંચાડતા એજન્ટો, તેમના કારણે થતા ડીએનએ જખમોના ઉદાહરણો અને આ ડીએનએ નુકસાન સાથે વ્યવહાર કરતા માર્ગો દર્શાવે છે. ઓછામાં ઓછા 169 ઉત્સેચકો ડીએનએ રિપેરમાં સીધા કાર્યરત છે અથવા ડીએનએ રિપેર પ્રક્રિયાઓને પ્રભાવિત કરે છે. આમાંથી, 83 ચાર્ટમાં દર્શાવેલ 5 પ્રકારના ડીએનએ નુકસાનની મરામત માટે સીધા કાર્યરત છે. આ સમારકામ પ્રક્રિયાઓના કેન્દ્રમાં રહેલા કેટલાક વધુ સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલા જનીનો ચાર્ટમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. લાલ, ભૂખરા અથવા સ્યાનમાં દર્શાવવામાં આવેલા જનીન હોદ્દાઓ સૂચવે છે કે વિવિધ પ્રકારના કેન્સરમાં જનીનોમાં વારંવાર એપિજેનેટિક રીતે ફેરફાર થાય છે. લાલ, ભૂખરા અથવા સ્યાન દ્વારા પ્રકાશિત દરેક જનીનો પરના વિકિપીડિયા લેખો એપિજેનેટિક ફેરફાર (ઓ) અને કેન્સર (ઓ) નું વર્ણન કરે છે જેમાં આ એપીમ્યુટેશન્સ જોવા મળે છે. બે વ્યાપક પ્રાયોગિક સર્વેક્ષણ લેખો પણ કેન્સરમાં આમાંની મોટાભાગની એપિજેનેટિક ડીએનએ રિપેર ખામીઓનું દસ્તાવેજીકરણ કરે છે. વિવિધ કેન્સરમાં એપિજેનેટિક પદ્ધતિઓ દ્વારા લાલ-પ્રકાશિત જનીનોને વારંવાર ઘટાડવામાં આવે છે અથવા શાંત કરવામાં આવે છે. જ્યારે આ જનીનોની અભિવ્યક્તિ ઓછી અથવા ગેરહાજર હોય છે, ત્યારે ડીએનએ નુકસાન એકઠા થઈ શકે છે. આ નુકસાનની ભૂતકાળની પ્રતિકૃતિ ભૂલો (ટ્રાન્સલેશન સંશ્લેષણ જુઓ) વધેલા પરિવર્તન અને આખરે કેન્સર તરફ દોરી શકે છે. સચોટ ડીએનએ રિપેર માર્ગોમાં ડીએનએ રિપેર જનીનોનું એપિજેનેટિક દમન કાર્સિનોજેનેસિસનું કેન્દ્ર હોવાનું જણાય છે. બે ગ્રે-હાઈલાઇટ જનીનો RAD51 અને BRCA2, હોમોલોગસ રિકમ્બિનેશનલ રિપેર માટે જરૂરી છે. તેઓ કેટલીકવાર એપિજેનેટિકલી વધુ પડતા અભિવ્યક્ત થાય છે અને કેટલીકવાર ચોક્કસ કેન્સરમાં ઓછા અભિવ્યક્ત થાય છે. RAD51 અને BRCA2 પરના વિકિપીડિયા લેખોમાં સૂચવ્યા મુજબ, આવા કેન્સરમાં સામાન્ય રીતે અન્ય DNA રિપેર જનીનોમાં એપિજેનેટિક ખામીઓ હોય છે. આ સમારકામની ખામીઓ સંભવતઃ બિન-સમારકામ ડીએનએ નુકસાનમાં વધારો કરશે. આ કેન્સરમાં જોવા મળતી RAD51 અને BRCA2 ની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિ વળતર આપતી RAD51 અથવા BRCA2 વધુ પડતી અભિવ્યક્તિ માટે પસંદગીયુક્ત દબાણને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે અને આવા વધારાના DNA નુકસાન સાથે ઓછામાં ઓછા આંશિક રીતે વ્યવહાર કરવા માટે હોમોલોગસ રિકોમ્બિનેશનલ રિપેરમાં વધારો કરી શકે છે. એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં RAD51 અથવા BRCA2 ઓછું વ્યક્ત થાય છે, આ પોતે જ બિન-સમારકામ ડીએનએ નુકસાનમાં વધારો તરફ દોરી જશે. આ નુકસાનની પાછળના પ્રતિકૃતિ ભૂલો (ટ્રાન્સલેશન સંશ્લેષણ જુઓ) વધેલા પરિવર્તન અને કેન્સરનું કારણ બની શકે છે, જેથી RAD51 અથવા BRCA2 ની ઓછી અભિવ્યક્તિ પોતે જ કાર્સિનોજેનિક હશે. સાયન-પ્રકાશિત જનીનો માઇક્રોહોમોલોજી-મધ્યસ્થ અંત જોડાણ (એમ. એમ. ઈ. જે.) માર્ગમાં છે અને કેન્સરમાં નિયમન કરે છે. એમ. એમ. ઈ. જે. એ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડ વિરામ માટે વધારાની ભૂલ-સંભવિત અચોક્કસ સમારકામ માર્ગ છે. ડબલ-સ્ટ્રેન્ડ બ્રેકના એમ. એમ. ઈ. જે. રિપેરમાં, બંને જોડીદાર સ્ટ્રેન્ડ્સ વચ્ચે 5-25 પૂરક બેઝ જોડીની સમરૂપતા સ્ટ્રેન્ડ્સને સંરેખિત કરવા માટે પૂરતી છે, પરંતુ મેળ ખાતા અંત (ફ્લેપ્સ) સામાન્ય રીતે હાજર હોય છે. એમ. એમ. ઈ. જે. વધારાના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (ફ્લેપ્સ) ને દૂર કરે છે જ્યાં સ્ટ્રેન્ડ્સ જોડાય છે, અને પછી અખંડ ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ બનાવવા માટે સ્ટ્રેન્ડ્સને જોડાય છે. એમ. એમ. ઈ. જે. માં લગભગ હંમેશા ઓછામાં ઓછું એક નાનું કાઢી નાખવાનો સમાવેશ થાય છે, જેથી તે એક મ્યુટેજેનિક માર્ગ છે. એફ. ઇ. એન. 1, એમ. એમ. ઇ. જે. માં ફ્લેપ એન્ડોન્યુક્લીઝ, પ્રમોટર હાયપોમેથાઇલેશન દ્વારા એપિજેનેટિકલી વધે છે અને સ્તન, પ્રોસ્ટેટ, પેટ, ન્યુરોબ્લાસ્ટોમા, સ્વાદુપિંડ અને ફેફસાના મોટાભાગના કેન્સરમાં વધુ પડતું વ્યક્ત થાય છે. જ્યારે તેના પ્રમોટર ક્ષેત્ર ઇટીએસ સાઇટ એપિજેનેટિકલી હાયપોમેથાઇલેટેડ હોય ત્યારે પી. એ. આર. પી. 1 પણ વધુ પડતું વ્યક્ત થાય છે, અને આ એન્ડોમેટ્રાયલ કેન્સર, બી. આર. સી. એ.-મ્યુટેટેડ અંડાશયના કેન્સર અને બી. આર. સી. એ.-મ્યુટેટેડ સેરસ અંડાશયના કેન્સરની પ્રગતિમાં ફાળો આપે છે. એમ. એમ. ઈ. જે. માર્ગમાં અન્ય જનીનો પણ સંખ્યાબંધ કેન્સરમાં વધુ પડતા વ્યક્ત થાય છે (સારાંશ માટે એમ. એમ. ઈ. જે. જુઓ), અને તે વાદળી રંગમાં પણ દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ડીએનએ રિપેર જનીનોમાં એપીમ્યુટેશન્સની આવર્તન ડીએનએ રિપેર પ્રોટીનમાં ખામીઓ કે જે સચોટ ડીએનએ રિપેર માર્ગોમાં કાર્ય કરે છે તે પરિવર્તનનું જોખમ વધારે છે. ડીએનએ મિસમેચ રિપેર અથવા હોમોલોગસ રિકોમ્બિનેશનલ રિપેર (એચઆરઆર) માં પરિવર્તન ધરાવતા કોષોમાં પરિવર્તન દરમાં મજબૂત વધારો થાય છે. 34 ડીએનએ રિપેર જનીનોમાંથી કોઈપણમાં વારસાગત પરિવર્તન ધરાવતી વ્યક્તિઓમાં કેન્સરનું જોખમ વધે છે (ડીએનએ રિપેર ખામીઓ અને કેન્સરનું જોખમ વધે છે તે જુઓ). છૂટાછવાયા કેન્સરમાં, ડીએનએ રિપેરમાં ઉણપ ક્યારેક ડીએનએ રિપેર જનીનમાં પરિવર્તનને કારણે જોવા મળે છે, પરંતુ ડીએનએ રિપેર જનીનોની વધુ વારંવાર ઘટેલી અથવા ગેરહાજર અભિવ્યક્તિ એપિજેનેટિક ફેરફારોને કારણે છે જે જનીન અભિવ્યક્તિને ઘટાડે છે અથવા શાંત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 113 કોલોરેક્ટલ કેન્સરની અનુક્રમમાં તપાસ કરવામાં આવી હતી, જેમાંથી માત્ર ચારમાં ડીએનએ રિપેર જનીન એમ. જી. એમ. ટી. માં મિસસેન્સ મ્યુટેશન હતું, જ્યારે બહુમતીમાં એમ. જી. એમ. ટી. પ્રમોટર ક્ષેત્ર (એક એપિજેનેટિક ફેરફાર) ના મિથાઇલેશનને કારણે એમ. જી. એમ. ટી. અભિવ્યક્તિમાં ઘટાડો થયો હતો. તેવી જ રીતે, ડીએનએ રિપેર જનીન પી. એમ. એસ. 2 અભિવ્યક્તિનો અભાવ ધરાવતા મેળ ન ખાતા રિપેર-ઉણપવાળા કોલોરેક્ટલ કેન્સરના 119 કેસોમાંથી, પી. એમ. એસ. 2 જનીનમાં પરિવર્તનને કારણે 6માં પી. એમ. એસ. 2 પ્રોટીનની ઉણપ હતી, જ્યારે 103 કિસ્સાઓમાં પી. એમ. એસ. 2 અભિવ્યક્તિની ઉણપ હતી કારણ કે તેની જોડી ભાગીદાર એમ. એલ. એચ. 1 પ્રમોટર મિથાઇલેશનને કારણે દબાવી દેવામાં આવી હતી (એમ. એલ. એચ. 1ની ગેરહાજરીમાં પી. એમ. એસ. 2 પ્રોટીન અસ્થિર છે). અન્ય 10 કિસ્સાઓમાં, પી. એમ. એસ. 2 અભિવ્યક્તિનું નુકસાન સંભવતઃ માઇક્રો આર. એન. એ., એમ. આઈ. આર.-155, જે એમ. એલ. એચ. 1 ને ડાઉન-રેગ્યુલેટ કરે છે, તેના એપિજેનેટિક ઓવરએક્સપ્રેશનને કારણે થયું હતું. કેન્સરમાં ડીએનએ રિપેર જનીનોમાં એપિજેનેટિક ખામીઓ વારંવાર જોવા મળે છે. કોષ્ટકમાં, રસના ડીએનએ રિપેર જનીનની ઓછી અથવા ગેરહાજર અભિવ્યક્તિ માટે બહુવિધ કેન્સરનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું, અને દર્શાવવામાં આવેલી આવર્તન એ આવર્તન છે કે જેની સાથે કેન્સરમાં જનીન અભિવ્યક્તિની એપિજેનેટિક ઉણપ હતી. આવી એપિજેનેટિક ખામીઓ સંભવતઃ કાર્સિનોજેનેસિસની શરૂઆતમાં ઊભી થાય છે, કારણ કે તે કેન્સરની આસપાસના ક્ષેત્રની ખામીમાં પણ વારંવાર જોવા મળે છે (જોકે થોડી ઓછી આવર્તન પર) જેમાંથી કેન્સર થવાની શક્યતા છે (કોષ્ટક જુઓ). એવું લાગે છે કે કેન્સર વારંવાર એક અથવા વધુ ડીએનએ રિપેર ઉત્સેચકોની અભિવ્યક્તિમાં એપિજેનેટિક ઘટાડા દ્વારા શરૂ થઈ શકે છે. ડીએનએ રિપેરમાં ઘટાડો સંભવતઃ ડીએનએ નુકસાનના સંચયને મંજૂરી આપે છે. આમાંના કેટલાક ડી. એન. એ. નુકસાનની પાછળના ભૂલપ્રવણ ટ્રાન્સલેશન સંશ્લેષણ પસંદગીયુક્ત લાભ સાથે પરિવર્તનને જન્મ આપી શકે છે. પસંદગીયુક્ત લાભ સાથે ક્લોનલ પેચ વિકસી શકે છે અને પડોશી કોષોને બહાર કાઢી શકે છે, જે ક્ષેત્રની ખામી બનાવે છે. કોષ માટે ડીએનએ રિપેરમાં ઘટાડો કરવાનો કોઈ સ્પષ્ટ પસંદગીયુક્ત ફાયદો નથી, જ્યારે પસંદગીયુક્ત ફાયદાકારક પરિવર્તનવાળા કોષોની નકલ કરવામાં આવે ત્યારે ડીએનએ રિપેર જનીનનું એપીમ્યુટેશન પેસેન્જર તરીકે સાથે લઈ જઈ શકાય છે. ડીએનએ રિપેર જનીનનું એપીમ્યુટેશન અને પસંદગીયુક્ત લાભ સાથે પરિવર્તન બંને વહન કરતા કોષોમાં, વધુ ડીએનએ નુકસાન એકઠા થશે, અને આ, બદલામાં, વધુ પસંદગીયુક્ત લાભો સાથે વધુ પરિવર્તનને જન્મ આપી શકે છે. ડીએનએ રિપેરમાં એપિજેનેટિક ખામીઓ આમ કેન્સરના જીનોમમાં પરિવર્તનની લાક્ષણિક ઉચ્ચ આવર્તનમાં ફાળો આપી શકે છે, અને તેમની કાર્સિનોજેનિક પ્રગતિનું કારણ બની શકે છે. કેન્સરમાં જનીન અસ્થિરતાનું ઉચ્ચ સ્તર હોય છે, જે પરિવર્તનની ઉચ્ચ આવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલું હોય છે. જીનોમિક પરિવર્તનની ઊંચી આવર્તન ચોક્કસ પરિવર્તનની સંભાવનામાં વધારો કરે છે જે ઓન્કોજીન્સને સક્રિય કરે છે અને ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનોને નિષ્ક્રિય કરે છે, જે કાર્સિનોજેનેસિસ તરફ દોરી જાય છે. સંપૂર્ણ જીનોમ સિક્વન્સિંગના આધારે, કેન્સરમાં તેમના સમગ્ર જીનોમમાં હજારો થી હજારો પરિવર્તન જોવા મળે છે. (કેન્સરમાં પરિવર્તનની આવૃત્તિઓ પણ જુઓ.) તુલનાત્મક રીતે, મનુષ્યો (માતાપિતાથી બાળક) માટે પેઢીઓ વચ્ચેના સમગ્ર જિનોમમાં પરિવર્તનની આવર્તન પેઢી દીઠ લગભગ 70 નવા પરિવર્તન છે. જિનોમના પ્રોટીન કોડિંગ પ્રદેશોમાં, માતાપિતા/બાળકની પેઢીઓ વચ્ચે માત્ર 0.35 પરિવર્તન થાય છે (પેઢી દીઠ એક કરતા ઓછા પરિવર્તનશીલ પ્રોટીન). 100 વર્ષ જૂના સમાન જોડિયા સદીકારોની જોડી માટે રક્ત કોશિકાઓમાં સંપૂર્ણ જીનોમ સિક્વન્સિંગમાં માત્ર 8 શારીરિક તફાવતો જોવા મળ્યા હતા, જો કે 20 ટકાથી ઓછા રક્ત કોશિકાઓમાં થતી શારીરિક ભિન્નતા શોધી શકાતી નથી. જ્યારે ડીએનએ નુકસાન ભૂલ સંભવિત ટ્રાન્સલેશન સંશ્લેષણ દ્વારા પરિવર્તનને જન્મ આપી શકે છે, ત્યારે ડીએનએ નુકસાન ખામીયુક્ત ડીએનએ રિપેર પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન એપિજેનેટિક ફેરફારોને પણ જન્મ આપી શકે છે. એપિજેનેટિક ડીએનએ રિપેર ખામીઓને કારણે એકઠા થતા ડીએનએ નુકસાન કેન્સરમાં ઘણા જનીનોમાં જોવા મળતા વધતા એપિજેનેટિક ફેરફારોનો સ્રોત બની શકે છે. પ્રારંભિક અભ્યાસમાં, ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ પ્રમોટર્સ, ફર્નાન્ડીઝ એટ અલના મર્યાદિત સમૂહને જોતા. 855 પ્રાથમિક ગાંઠોના ડીએનએ મિથાઇલેશન રૂપરેખાઓની તપાસ કરી. દરેક ગાંઠના પ્રકારની તેની અનુરૂપ સામાન્ય પેશીઓ સાથે સરખામણી કરતા, 729 સી. પી. જી. ટાપુ સ્થળો (મૂલ્યાંકન કરાયેલ 1322 સી. પી. જી. સ્થળોમાંથી 55 ટકા) વિભેદક ડી. એન. એ. મિથાઇલેશન દર્શાવે છે. આ સ્થળોમાંથી, 496 હાયપરમેથાઇલેટેડ (દબાવી દેવાયેલા) અને 233 હાયપોમેથાઇલેટેડ (સક્રિય) હતા. આમ, ગાંઠોમાં ઉચ્ચ સ્તરના એપિજેનેટિક પ્રમોટર મિથાઇલેશન ફેરફારો છે. આમાંના કેટલાક એપિજેનેટિક ફેરફારો કેન્સરની પ્રગતિમાં ફાળો આપી શકે છે. એપિજેનેટિક કાર્સિનોજેન્સ વિવિધ સંયોજનોને એપિજેનેટિક કાર્સિનોજેન્સ તરીકે ગણવામાં આવે છે-તેઓ ગાંઠોની વધતી ઘટનાઓમાં પરિણમે છે, પરંતુ તેઓ મ્યુટેજન પ્રવૃત્તિ દર્શાવતા નથી (ઝેરી સંયોજનો અથવા પેથોજેન્સ કે જે ગાંઠોની ઘટનાને કારણે પુનર્જીવનમાં વધારો કરે છે તેને પણ બાકાત રાખવું જોઈએ). ઉદાહરણોમાં ડાયઇથિલસ્ટિલબેસ્ટ્રોલ, આર્સેનાઇટ, હેક્સાક્લોરોબેન્ઝિન અને નિકલ સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે. ઘણા ટેરાટોજેન્સ એપિજેનેટિક પદ્ધતિઓ દ્વારા ગર્ભ પર ચોક્કસ અસરો કરે છે. જ્યારે એપિજેનેટિક અસરો અસરગ્રસ્ત બાળકના સમગ્ર જીવન દરમિયાન ડાયઇથિલસ્ટિલબેસ્ટ્રોલ જેવા ટેરાટોજનની અસરને જાળવી શકે છે, ત્યારે પિતાના સંપર્કમાં આવવાથી અથવા સંતાનની બીજી અને અનુગામી પેઢીઓમાં જન્મજાત ખામીઓની સંભાવનાને સામાન્ય રીતે સૈદ્ધાંતિક આધારો અને પુરાવાના અભાવને કારણે નકારી કાઢવામાં આવી છે. જો કે, પુરૂષ-મધ્યસ્થી અસાધારણતાઓની શ્રેણી દર્શાવવામાં આવી છે, અને વધુ અસ્તિત્વમાં હોવાની શક્યતા છે. વિડાઝા માટે એફડીએ લેબલની માહિતી, 5-એઝાસિટિડીનની રચના (સાયટિડીનનું એક અનમેથિલેબલ એનાલોગ જે ડીએનએમાં સામેલ કરવામાં આવે ત્યારે હાયપોમેથાઇલેશનનું કારણ બને છે) જણાવે છે કે દવાનો ઉપયોગ કરતી વખતે "પુરુષોને બાળકનો પિતા ન બનવાની સલાહ આપવી જોઈએ", જેમાં સારવાર કરાયેલા નર ઉંદરમાં પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો, ગર્ભના નુકશાનમાં વધારો અને અસામાન્ય ગર્ભ વિકાસના પુરાવા ટાંકવામાં આવ્યા છે. ઉંદરોમાં, મોર્ફિનના સંપર્કમાં આવેલા નરના સંતાનોમાં અંતઃસ્ત્રાવી તફાવતો જોવા મળ્યા હતા. ઉંદરમાં, ડાયેથિલસ્ટિલબેસ્ટેરોલની બીજી પેઢીની અસરો એપિજેનેટિક પદ્ધતિઓ દ્વારા થતી હોવાનું વર્ણવવામાં આવ્યું છે. કેન્સરના પેટા પ્રકારો ત્વચાનું કેન્સર મેલાનોમા એક જીવલેણ ત્વચાનું કેન્સર છે જે મેલાનોસાઇટ્સમાંથી ઉદ્દભવે છે. કેટલાક એપિજેનેટિક ફેરફારો મેલાનોસાઇટ્સના મેલાનોમા કોષોમાં સંક્રમણમાં ભૂમિકા ભજવવા માટે જાણીતા છે. આમાં ડીએનએ મિથાઇલેશનનો સમાવેશ થાય છે જે ડીએનએ ક્રમમાં ફેરફાર કર્યા વિના વારસામાં મળી શકે છે, તેમજ સમયાંતરે યુવી કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવેલા બાહ્ય ત્વચામાં ગાંઠ સપ્રેસર જનીનોને શાંત કરે છે. ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનોને શાંત કરવાથી ફોટોકાર્સિનોજેનેસિસ તરફ દોરી જાય છે જે ડીએનએ મિથાઇલેશન, ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ અને હિસ્ટોન એસિટિલેશનમાં એપિજેનેટિક ફેરફારો સાથે સંકળાયેલ છે. આ ફેરફારો તેમના અનુરૂપ ઉત્સેચકોના નિયંત્રણમુક્તિનું પરિણામ છે. આ ઉત્સેચકોમાં કેટલાક હિસ્ટોન મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ અને ડિમાઇથાઇલેઝ છે. પ્રોસ્ટેટ કેન્સર દર વર્ષે આશરે 35,000 પુરુષોને મારી નાખે છે, અને એકલા ઉત્તર અમેરિકામાં દર વર્ષે લગભગ 220,000 પુરુષોને પ્રોસ્ટેટ કેન્સર હોવાનું નિદાન થાય છે. પ્રોસ્ટેટ કેન્સર એ પુરુષોમાં કેન્સરથી થતા મૃત્યુનું બીજું અગ્રણી કારણ છે, અને પુરુષના જીવનકાળમાં, છમાંથી એક પુરુષને આ રોગ થશે. હિસ્ટોન એસિટિલેશન અને ડીએનએ મિથાઇલેશનમાં ફેરફારો પ્રોસ્ટેટ કેન્સરને અસર કરતા વિવિધ જનીનોમાં થાય છે, અને હોર્મોનલ પ્રતિભાવમાં સામેલ જનીનોમાં જોવા મળે છે. 90 ટકાથી વધુ પ્રોસ્ટેટ કેન્સર જી. એસ. ટી. પી. 1 જનીન પ્રમોટરના સી. પી. જી. ટાપુ હાયપરમિથાઇલેશન દ્વારા જનીન મૌન દર્શાવે છે, જે પ્રોસ્ટેટ કોષોને વિવિધ ઓક્સિડન્ટ્સ અથવા કાર્સિનોજેન્સ દ્વારા થતા જીનોમિક નુકસાનથી રક્ષણ આપે છે. રીઅલ-ટાઇમ મિથાઇલેશન-સ્પેસિફિક પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (પી. સી. આર.) સૂચવે છે કે અન્ય ઘણા જનીનો પણ હાયપરમિથાઇલેટેડ છે. પ્રોસ્ટેટમાં જનીન અભિવ્યક્તિ પોષણ અને જીવનશૈલીમાં ફેરફારો દ્વારા નિયંત્રિત થઈ શકે છે. સર્વાઇકલ કેન્સર સ્ત્રીઓમાં બીજી સૌથી સામાન્ય જીવલેણ ગાંઠ આક્રમક સર્વાઇકલ કેન્સર (ICC) છે અને તમામ આક્રમક સર્વાઇકલ કેન્સર (ICC) માંથી 50 ટકાથી વધુ ઓન્કોન્જેનિક હ્યુમન પેપિલોમાવાયરસ 16 (HPV16) ને કારણે થાય છે. વધુમાં, સર્વિક્સ ઇન્ટ્રાએપિથેલિયલ નિયોપ્લાસિયા (સી. આઈ. એન.) મુખ્યત્વે ઓન્કોજેનિક એચ. પી. વી. 16 ને કારણે થાય છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, કેન્સર માટેનું કારણભૂત પરિબળ હંમેશા ચેપથી કેન્સરના વિકાસ સુધી સીધો માર્ગ લેતું નથી. જીનોમિક મિથાઇલેશન પેટર્ન આક્રમક સર્વાઇકલ કેન્સર સાથે સંકળાયેલી છે. એચ. પી. વી. 16 એલ. 1 પ્રદેશમાં, 14 ચકાસાયેલ સી. પી. જી. સાઇટ્સમાં સી. આઈ. એન. 3 વિનાની મહિલાઓના એચ. પી. વી. 16 જીનોમની તુલનામાં સી. આઈ. એન. 3 + માં નોંધપાત્ર રીતે વધુ મિથાઇલેશન છે. એચ. પી. વી. 16 અપસ્ટ્રીમ નિયમનકારી ક્ષેત્રમાં પરીક્ષણ કરાયેલ માત્ર <આઇ. ડી. 1> સી. પી. જી. સાઇટ્સ સી. આઇ. એન. 3 + માં વધેલા મિથાઇલેશન સાથે સંકળાયેલી હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. આ સૂચવે છે કે ચેપથી કેન્સર સુધીનો સીધો માર્ગ કેટલીકવાર સર્વિક્સ ઇન્ટ્રાએપિથેલિયલ નિયોપ્લાસિયામાં પૂર્વ-કેન્સરની સ્થિતિમાં ફેરવવામાં આવે છે. વધુમાં, અભ્યાસ કરાયેલા પાંચ યજમાન પરમાણુ જનીનોમાંથી મોટાભાગના નીચા સ્તરોમાં સી. પી. જી. સાઇટ મિથાઇલેશનમાં વધારો જોવા મળ્યો હતો, જેમાં 5/5 ટી. ઈ. આર. ટી., 1/4 ડી. એ. પી. કે. 1,2/5 આર. એ. આર. બી., એમ. એ. એલ. અને સી. એ. ડી. એમ. 1 સામેલ છે. વધુમાં, મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએમાં એક તૃતીયાંશ સી. પી. જી. સ્થળો સી. આઈ. એન. 3 + માં વધેલા મિથાઇલેશન સાથે સંકળાયેલા હતા. આમ, HPV16 L1 ઓપન રીડિંગ ફ્રેમમાં CIN3 + અને CpG સાઇટ્સના વધેલા મિથાઇલેશન વચ્ચે સહસંબંધ અસ્તિત્વમાં છે. કેન્સરગ્રસ્ત અને પૂર્વ-કેન્સરગ્રસ્ત સર્વાઇકલ રોગની ભાવિ સ્ક્રીનો માટે આ સંભવિત બાયોમાર્કર હોઈ શકે છે. લ્યુકેમિયાના તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે મિશ્ર-વંશ લ્યુકેમિયા (એમ. એલ. એલ.) જનીન વિવિધ રંગસૂત્રોમાં અન્ય જનીનો સાથે ફરીથી ગોઠવીને અને ફ્યુઝ કરીને લ્યુકેમિયાનું કારણ બને છે, જે એપિજેનેટિક નિયંત્રણ હેઠળની પ્રક્રિયા છે. એમ. એલ. એલ. માં પરિવર્તન લ્યુકેમિયા સંબંધિત સ્થાનાંતરણ અથવા દાખલ કરવામાં સાચા નિયમનકારી પ્રદેશોને અવરોધે છે જે એચ. ઓ. એક્સ. જનીનો દ્વારા નિયંત્રિત જીવલેણ પરિવર્તનનું કારણ બને છે. આ તે છે જે શ્વેત રક્તકણોમાં વધારો કરે છે. લ્યુકેમિયા સંબંધિત જનીનો એ જ માર્ગો દ્વારા સંચાલિત થાય છે જે એપિજેનેટિક્સ, સિગ્નલિંગ ટ્રાન્સડક્શન, ટ્રાન્સક્રિપ્શનલ રેગ્યુલેશન અને ઊર્જા ચયાપચયને નિયંત્રિત કરે છે. એવું સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે ચેપ, વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રો અને જન્મ સમયે વધેલા વજન લ્યુકેમિયાના કારણો બની શકે છે. યુ. એસ. માં દર વર્ષે સાર્કોમાના લગભગ 15,000 નવા કેસ આવે છે, અને 2014માં યુ. એસ. માં લગભગ 6,200 લોકો સાર્કોમાના કારણે મૃત્યુ પામશે તેવું અનુમાન કરવામાં આવ્યું હતું. સારકોમામાં મોટી સંખ્યામાં દુર્લભ, હિસ્ટોજેનેટિકલી હેટેરોજીનિયસ મેસેનકાઇમલ ગાંઠો હોય છે, જેમાં, ઉદાહરણ તરીકે, કોન્ડ્રોસાર્કોમા, ઇવિંગ્સ સાર્કોમા, લેઇયોમાયોસાર્કોમા, લિપોસાર્કોમા, ઓસ્ટિઓસાર્કોમા, સિનોવિયલ સાર્કોમા અને (એલ્વિઓલર અને એમ્બ્રયોનલ) રબડોમાયોસાર્કોમાનો સમાવેશ થાય છે. કેટલાક ઓન્કોજીન્સ અને ટ્યુમર સપ્રેસર જનીનો સાર્કોમામાં એપિજેનેટિકલી બદલાયા છે. તેમાં APC, CDKN1A, CDKN2A, CDKN2B, એઝરીન, FGFR1, GADD45A, MGMT, STK3, STK4, PTEN, RASSF1A, WIF1, તેમજ કેટલાક miRNA નો સમાવેશ થાય છે. પી. આર. સી. 1 સંકુલના બી. એમ. આઈ. 1 ઘટક જેવા એપિજેનેટિક સંશોધકોની અભિવ્યક્તિને કોન્ડ્રોસાર્કોમા, ઇવિંગના સાર્કોમા અને ઓસ્ટીયોસાર્કોમામાં નિયંત્રણમુક્ત કરવામાં આવે છે, અને પી. આર. સી. 2 સંકુલના ઇઝેડએચ 2 ઘટકની અભિવ્યક્તિને ઇવિંગના સાર્કોમા અને રબડોમ્યોસાર્કોમામાં બદલવામાં આવે છે. તેવી જ રીતે, અન્ય એપિજેનેટિક મોડિફાયર, એલ. એસ. ડી. 1 હિસ્ટોન ડિમાઇથાઇલેઝની અભિવ્યક્તિ, કોન્ડ્રોસાર્કોમા, ઇવિંગ્સ સાર્કોમા, ઓસ્ટીયોસાર્કોમા અને રબડોમાયોસાર્કોમામાં વધે છે. ઇવિંગના સાર્કોમામાં EZH2નું અથવા કેટલાક સાર્કોમામાં LSD1નું ડ્રગ લક્ષ્યાંક અને અવરોધ, આ સાર્કોમામાં ગાંઠના કોષની વૃદ્ધિને અટકાવે છે. ફેફસાનું કેન્સર ફેફસાનું કેન્સર એ કેન્સરનો બીજો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પુરુષો અને સ્ત્રીઓમાં મૃત્યુનું અગ્રણી કારણ છે, એવો અંદાજ છે કે ફેફસાના કેન્સરને કારણે લગભગ 216,000 નવા કેસ અને 160,000 મૃત્યુ થયા છે. ફેફસાના કાર્સિનોમાની શરૂઆત અને પ્રગતિ આનુવંશિક, એપિજેનેટિક અને પર્યાવરણીય પરિબળો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે. ફેફસાના કેન્સરના મોટાભાગના કિસ્સાઓ EGFR, KRAS, STK11 (LKB1 તરીકે પણ ઓળખાય છે), TP53 (p53 તરીકે પણ ઓળખાય છે), અને CDKN2A (p16 અથવા INK4a તરીકે પણ ઓળખાય છે) માં આનુવંશિક પરિવર્તનને કારણે છે, જેમાં ફેફસાના કેન્સરનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર p16 પર નિષ્ક્રિયતા છે. પી16 એ ટ્યુમર સપ્રેસર પ્રોટીન છે જે મોટાભાગે મનુષ્યોમાં જોવા મળે છે. પરિવર્તનના કાર્યાત્મક મહત્વનું પરીક્ષણ ઉંદર, બિલાડી, કૂતરા, વાંદરા અને ગાય સહિત અન્ય ઘણી પ્રજાતિઓ પર કરવામાં આવ્યું હતું. આ બહુવિધ નોન-ઓવરલેપિંગ ક્લોનની ઓળખ સંપૂર્ણપણે આશ્ચર્યજનક ન હતી કારણ કે પ્રાણી સંગ્રહાલયના ડાઘનું એક જ તપાસ સાથે ઘટેલું કઠોરતા સંકરણ પણ પરીક્ષણ કરાયેલ તમામ પ્રજાતિઓમાં સકારાત્મક ઇકોઆરઆઈ ટુકડાઓ દર્શાવે છે. ઓળખની પદ્ધતિઓ અગાઉ, એપિજેનેટિક રૂપરેખાઓ ચોક્કસ સંશોધન ટીમ દ્વારા તપાસ હેઠળ વ્યક્તિગત જનીનો સુધી મર્યાદિત હતી. તાજેતરમાં, જોકે, વૈજ્ઞાનિકો કેન્સરગ્રસ્ત વિરુદ્ધ તંદુરસ્ત કોષો માટે સંપૂર્ણ જીનોમિક રૂપરેખા નક્કી કરવા માટે વધુ જીનોમિક અભિગમ તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. કોષોમાં સી. પી. જી. મિથાઇલેશનને માપવા માટેના લોકપ્રિય અભિગમોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ બિસલ્ફાઇટ અનુક્રમણિકા સંયુક્ત બિસલ્ફાઇટ પ્રતિબંધ વિશ્લેષણ (કોબ્રા) મિથાઇલેશન-વિશિષ્ટ પી. સી. આર. મિથાઈલાઇટ પાયરોસીક્વેન્સિંગ પ્રતિબંધ સીમાચિહ્ન જીનોમિક સ્કેનીંગ આર્બિટ્રરી પ્રાઇમ્ડ પી. સી. આર. એચ. એલ. પી. પરીક્ષણ (એચ. પી. એ. આઈ. આઈ. લિગેશન-મધ્યસ્થી પી. સી. આર. દ્વારા નાના ટુકડા સંવર્ધન) ક્રોમેટિન ઇમ્યુનોપ્રેસિપિટેશન ચીપ-ચિપ મિથાઈલ-સી. પી. જી. બંધનકર્તા ડોમેન પ્રોટીન માટે વિશિષ્ટ એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ કરીને મિથાઇલેટેડ ડી. એન. એ. ઇમ્યુનોપ્રેસિપિટેશન મિથાઈલ-ડી. આઈ. પી. જીન-એક્સપ્રેશન પ્રોફાઇલ્સ ડીએનએ માઇક્રોએરે દ્વારાઃ ડિમેથાઇલેટિંગ એજન્ટ સાથે સારવાર પહેલા અને પછી કેન્સર કોષ રેખાઓમાંથી એમ. આર. એન. એ. ના સ્તરની સરખામણી કેન્સરગ્રસ્ત વિરુદ્ધ તંદુરસ્ત કોષોમાં હિસ્ટોન મોડિફિકેશન પ્રોફાઇલ્સ નક્કી કરવા માટેના લોકપ્રિય અભિગમોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી ક્રોમેટિન ઇમ્યુનોપ્રેસિપિટેશન એસે ડાયગ્નોસિસ અને પ્રોગ્નોસિસ સંશોધકો વ્યક્તિઓનું વધુ ચોક્કસ અને સચોટ નિદાન કરવા માટે સાધનો તરીકે આ પ્રોફાઇલ્સનો ઉપયોગ કરવાના ધ્યેય સાથે વિવિધ પ્રકારો અને કેન્સરના પેટા પ્રકારોના ચોક્કસ એપિજેનેટિક પ્રોફાઇલ્સને ઓળખવાની આશા રાખે છે. એપિજેનેટિક રૂપરેખાઓ બદલાતી હોવાથી, વૈજ્ઞાનિકો દર્દીઓમાં ચોક્કસ કેન્સરના વિકાસના તબક્કા અથવા આક્રમકતાના સ્તરને નિર્ધારિત કરવા માટે વિવિધ એપિજેનોમિક રૂપરેખાઓનો ઉપયોગ કરવા માંગે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડેથ-એસોસિએટેડ પ્રોટીન કિનેઝ (ડી. એ. પી. કે.), પી. 16, અને એપિથેલિયલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન 3 (ઇ. એમ. પી. 3) માટે જનીન કોડિંગના હાયપરમિથાઇલેશનને ફેફસાં, કોલોરેક્ટલ અને મગજના કેન્સરના વધુ આક્રમક સ્વરૂપો સાથે જોડવામાં આવ્યું છે. આ પ્રકારનું જ્ઞાન ડોકટરો તેમના દર્દીઓનું નિદાન કરશે અને તેમની સારવાર કરવાનું પસંદ કરશે તે રીતને અસર કરી શકે છે. અન્ય પરિબળ કે જે દર્દીઓની સારવારને પ્રભાવિત કરશે તે એ જાણવું છે કે તેઓ ચોક્કસ સારવારોને કેટલો સારો પ્રતિસાદ આપશે. કેન્સરગ્રસ્ત કોષોની વ્યક્તિગત એપિજેનોમિક રૂપરેખાઓ આ ક્ષેત્રમાં આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એમ. જી. એમ. ટી. એ એક ઉત્સેચક છે જે ન્યુક્લિયોટાઇડ ગુઆનાઇનમાં આલ્કાઈલ જૂથોના ઉમેરાને ઉલટાવે છે. જોકે, એલ્કિલેટિંગ ગુઆનાઇન એ એવી પદ્ધતિ છે જેના દ્વારા કેટલીક કેમોથેરાપ્યુટિક દવાઓ ડીએનએને વિક્ષેપિત કરવા અને કોષના મૃત્યુનું કારણ બને તે માટે કાર્ય કરે છે. તેથી, જો કેન્સરના કોષોમાં જનીન એન્કોડિંગ એમ. જી. એમ. ટી. હાયપરમેથાઇલેટેડ હોય અને અસરકારક રીતે શાંત અથવા દબાવી દેવામાં આવે, તો કેમોથેરાપ્યુટિક દવાઓ કે જે મિથાઇલેટિંગ ગુઆનાઇન દ્વારા કાર્ય કરે છે તે કેન્સરના કોષો કરતાં વધુ અસરકારક રહેશે જે કાર્યાત્મક એમ. જી. એમ. ટી. એન્ઝાઇમ ધરાવે છે. એપિજેનેટિક બાયોમાર્કર્સનો ઉપયોગ મોલેક્યુલર પ્રોગ્નોસિસ માટેના સાધનો તરીકે પણ થઈ શકે છે. પ્રાથમિક ગાંઠ અને મધ્યસ્થ લિમ્ફ નોડ બાયોપ્સી નમૂનાઓમાં, સી. ડી. કે. એન. 2એ અને સી. ડી. એચ. 13 બંનેનું હાયપરમિથાઇલેશન ઝડપથી કેન્સરનું પુનરાવર્તન અને દર્દીઓના ઊંચા મૃત્યુ દરના વધતા જોખમ માટે માર્કર તરીકે કામ કરે છે. સારવાર પ્રોટો-ઓન્કો પ્રદેશોનું એપિજેનેટિક નિયંત્રણ અને હિસ્ટોન્સમાં રચનાત્મક ફેરફારો દ્વારા ગાંઠ સપ્રેસર સિક્વન્સ કેન્સરની રચના અને પ્રગતિમાં ભૂમિકા ભજવે છે. એપિજેનેટિક ફેરફારોને ઉલટાવતી ફાર્માસ્યુટિકલ્સ વિવિધ પ્રકારના કેન્સરમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. તાજેતરમાં, તે સ્પષ્ટ રીતે જાણીતું છે કે ચોક્કસ કેન્સર હિસ્ટોટાઇપ્સ અને એપિજેનેટિક ફેરફારો વચ્ચેનું જોડાણ નવીન એપિ-દવાઓના વિકાસને સરળ બનાવી શકે છે. દવાના વિકાસમાં મુખ્યત્વે ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ, હિસ્ટોન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝ (એચ. એ. ટી.) અને હિસ્ટોન ડેસિટાઇલેઝ (એચ. ડી. એ. સી.) માં ફેરફાર કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે. દવાઓ કે જે ખાસ કરીને કેન્સરગ્રસ્ત કોષોની ઊંધી મિથાઇલેશન પેટર્નને લક્ષ્ય બનાવે છે તેમાં ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ અવરોધકો એઝેસિટિડાઇન અને ડેસિટાબાઇનનો સમાવેશ થાય છે. આ હાયપોમિથાઇલેટિંગ એજન્ટોનો ઉપયોગ માયલોડિસ્પ્લાસ્ટિક સિન્ડ્રોમની સારવાર માટે થાય છે, જે અસામાન્ય અસ્થિ મજ્જા સ્ટેમ કોશિકાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ રક્ત કેન્સર છે. આ એજન્ટો ત્રણેય પ્રકારના સક્રિય ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝને અટકાવે છે, અને તે અત્યંત ઝેરી હોવાનું માનવામાં આવતું હતું, પરંતુ જ્યારે ઓછા માત્રામાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે તે અસરકારક સાબિત થાય છે, જે લ્યુકેમિયામાં માયલોડિસ્પ્લાસ્ટિક સિન્ડ્રોમની પ્રગતિને ઘટાડે છે. હિસ્ટોન ડેસિટીલેઝ (એચડીએસી) અવરોધકો ટી સેલ લિમ્ફોમાની સારવારમાં અસરકારકતા દર્શાવે છે. બે એચડીએસી અવરોધકો, વોરિનોસ્ટેટ અને રોમિડેપ્સિનને ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવી છે. જો કે, આ એચડીએસી અવરોધકો રસના હિસ્ટોન ઉપરાંત ઘણા પ્રોટીનની એસિટિલેશન સ્થિતિમાં ફેરફાર કરે છે, તેથી સારવાર તરીકે આવા અવરોધકોનો ઉપયોગ કરવાની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે દર્દીના પ્રતિક્રિયાના પરમાણુ સ્તરે અંતર્ગત પદ્ધતિનું જ્ઞાન જરૂરી છે. એચ. ડી. એ. સી. અવરોધકો સાથેની સારવાર ડીએનએ મિથાઈલ-ટ્રાન્સફર અવરોધકોએ ટ્રાન્સક્રિપ્શનને દબાવી દીધા પછી જનીન પુનઃસક્રિયતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે મળી આવી છે. પેનોબિનોસ્ટેટને માયલોમાની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ માટે મંજૂરી આપવામાં આવે છે. સંશોધનમાં અન્ય ફાર્માસ્યુટિકલ લક્ષ્યાંકો હિસ્ટોન લાઇસિન મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ (કેએમટી) અને પ્રોટીન આર્જિનિન મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ (પીઆરએમટી) છે. પ્રીક્લિનિકલ અભ્યાસ સૂચવે છે કે લ્યુનાસિનમાં સંભવિત ફાયદાકારક એપિજેનેટિક અસરો હોઈ શકે છે. કેન્સરની એપિજેનેટિક થેરાપી કેન્સરગ્રસ્ત કોષોની આશાસ્પદ અને સંભવિત સારવાર હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. એપિજેનેટિક નિષ્ક્રિયતા એ કેન્સરગ્રસ્ત કોષો માટે એક આદર્શ લક્ષ્ય છે કારણ કે તે કોષની વૃદ્ધિ, ખાસ કરીને કેન્સર કોષની વૃદ્ધિને નિયંત્રિત કરવા માટે અનિવાર્ય જનીનોને લક્ષ્ય બનાવે છે. ગાંઠની વૃદ્ધિને દબાવવા અને કેન્સરની સારવાર માટે કોષોને સંવેદનશીલ બનાવવા માટે આ જનીનોને ફરીથી સક્રિય કરવા માટે નિર્ણાયક છે. લાક્ષણિક કીમોથેરાપીનો હેતુ શરીરમાં કેન્સરના કોષોને મારવા અને દૂર કરવાનો છે. કોષોના આનુવંશિક ફેરફારો દ્વારા શરૂ થયેલ કેન્સર સામાન્ય રીતે કાયમી હોય છે અને તેને ઉલટાવવું લગભગ અશક્ય હોય છે, આ એપિજેનેટિક કેન્સરથી અલગ છે કારણ કે કેન્સરને કારણે એપિજેનેટિક વિચલનોમાં ઉલટાવવાની ક્ષમતા હોય છે, અને કોષો સામાન્ય કાર્યમાં પાછા આવે છે. એપિજેનેટિક મિકેનિઝમ્સને ઉલટાવવાની ક્ષમતા એ હકીકતને આભારી છે કે હિસ્ટોન અને ડીએનએ ફેરફાર દ્વારા જનીનોના કોડિંગને શાંત કરવામાં આવી રહ્યું નથી. કેન્સરના કોષોમાં બે પ્રાથમિક પ્રકારનાં એપિજેનેટિક ફેરફારો છે, જેને ડીએનએ મિથાઇલેશન અને હિસ્ટોન મોડિફિકેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ફેરફારોને અટકાવવાનું એપિજેનેટિક ઉપચાર પદ્ધતિઓનું લક્ષ્ય છે. ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝ (ડી. એન. એમ. ટી.) અને હિસ્ટોન ડેસિટીલેઝ (એચ. ડી. એ. સી.) એ કેન્સરના કોષોના એપિજેનેટિક ફેરફારોના પ્રાથમિક ઉત્પ્રેરક છે. એપિજેનેટિક ઉપચાર પદ્ધતિઓનો ધ્યેય આ મિથાઇલેશનને દબાવવાનો અને આ ફેરફારોને ઉલટાવવાનો છે જેથી એક નવું એપિજેનોમ બનાવી શકાય જ્યાં કેન્સરના કોષો હવે ખીલતા નથી અને ગાંઠ દમન એ નવું કાર્ય છે. કૃત્રિમ દવાઓનો ઉપયોગ એપિજેનેટિક ઉપચારોમાં સાધનો તરીકે થાય છે કારણ કે તેમની ઉત્સેચકોને રોકવાની ક્ષમતા હિસ્ટોન ફેરફારો અને ડીએનએ મિથાઇલેશનનું કારણ બને છે. સંયોજન ઉપચાર એ એપિજેનેટિક ઉપચારની એક પદ્ધતિ છે જેમાં એકથી વધુ કૃત્રિમ દવાનો ઉપયોગ થાય છે, આ દવાઓમાં ઓછી માત્રામાં DNMT અવરોધક તેમજ HDAC અવરોધકનો સમાવેશ થાય છે. એકસાથે, આ દવાઓ ડીએનએ મિથાઇલેશન અને હિસ્ટોન ફેરફાર વચ્ચેના જોડાણને લક્ષ્ય બનાવવામાં સક્ષમ છે. ડીએનએ મિથાઇલેશનના સંબંધમાં કેન્સર માટે એપિજેનેટિક ઉપચાર પદ્ધતિઓનો ધ્યેય ડીએનએના મિથાઇલેશનને ઘટાડવાનો અને બદલામાં ગાંઠના દમનને લગતા જનીનોના મૌનને ઘટાડવાનો છે. ડીએનએના મિથાઇલેશનને ઘટાડવા સાથે સંકળાયેલ શબ્દ હાયપોમેથાઇલેશન તરીકે ઓળખાય છે. ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન (એફડીએ) એ હાલમાં એક હાયપોમેથાઇલેટિંગ એજન્ટને મંજૂરી આપી છે, જે ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સના સંચાલન દ્વારા, માયલોડિસ્પ્લાસ્ટિક સિન્ડ્રોમ (એમ. ડી. એસ.) ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે આશાસ્પદ પરિણામો દર્શાવે છે. આ હાયપોમેથાઇલેટિંગ એજન્ટ 5-એઝાસીટાઇડીનના ડૂઝી એનાલોગ તરીકે ઓળખાય છે અને અધોગતિ માટે તમામ ડીએનએ મિથાઈલટ્રાન્સફેરેઝને લક્ષ્ય બનાવીને હાયપોમેથાઇલેશનને પ્રોત્સાહન આપવાનું કામ કરે છે. કેન્સર સંદર્ભો એપિજેનેટિક્સમાં ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું ફાર્માકોપિજેનેટિક્સ નિયમન પણ જુઓ.