Please wait a minute...

Frontiers in Biology

Front. Biol.    2017, Vol. 12 Issue (5) : 317-332     https://doi.org/10.1007/s11515-017-1465-z
REVIEW |
Epigenetic regulators sculpt the plastic brain
Ji-Song Guan(), Hong Xie, San-Xiong Liu
School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing 100084, China
Download: PDF(559 KB)   HTML
Export: BibTeX | EndNote | Reference Manager | ProCite | RefWorks
Abstract

BACKGROUND: Epigenetic regulation is a level of transcriptional regulation that occurs in addition to the genetic programming found in biological systems. In the brain, the epigenetic machinery gives the system an opportunity to adapt to a given environment to help not only the individual but also the species survive and expand. However, such a regulatory system has risks, as mutations resulting from epigenetic regulation can cause severe neurological or psychiatric disorders.

OBJECTIVE: Here, we review the most recent findings regarding the epigenetic mechanisms that control the activity-dependent gene transcription leading to synaptic plasticity and brain function and the defects in these mechanisms that lead to neurological disorders.

METHODS: A search was carried out systematically, searching all relevant publications up to June 2017, using the PubMed search engine. The following keywords were used: “activity induced epigenetic,” “gene transcription,” and “neurological disorders.”

RESULTS: A wide range of studies focused on the roles of epigenetics in transgenerational inheritance, neural differentiation, neural circuit assembly and brain diseases. Thirty-one articles focused specifically on activity-induced epigenetic modifications that regulated gene transcription and memory formation and consolidation.

CONCLUSION: Activity-dependent epigenetic mechanisms of gene expression regulation contribute to basic neuronal physiology, and defects were associated with an elevated risk for brain disorders.

Keywords epigenetic      activity-dependent gene expression      memory      neurological diseases     
Corresponding Authors: Ji-Song Guan   
Online First Date: 31 October 2017    Issue Date: 20 November 2017
 Cite this article:   
Ji-Song Guan,Hong Xie,San-Xiong Liu. Epigenetic regulators sculpt the plastic brain[J]. Front. Biol., 2017, 12(5): 317-332.
 URL:  
http://journal.hep.com.cn/fib/EN/10.1007/s11515-017-1465-z
http://journal.hep.com.cn/fib/EN/Y2017/V12/I5/317
Service
E-mail this article
E-mail Alert
RSS
Articles by authors
Ji-Song Guan
Hong Xie
San-Xiong Liu
Fig.1  Epigenetically regulated stable dynamic system in the brain. Scheme shows the transcriptional state of the cell in the brain is engaged by signal input and the sculptured epigenetic landscape.
Epigenetic modification Readout
Depolarization induced a decrease in CpG methylation within the regulatory region of the bdnf gene Increased bdnf transcription (Martinowich et al., 2003)
Activity-dependent CBP binding at neuronal activity-regulated enhancers Increased RNAPII binding, eRNA synthesis, mRNA synthesis ( Kim et al., 2010)
Synchronous neuronal activation induce active demethylation or de novo methylation in 1.4% of 219,991 CpGs in DG Methylation changes located in TSS upstream regions were modestly but significantly anticorrelated with changes in gene expression ( Guo et al., 2011)
Increased H3K14ac, H3K36me3 in object memory consolidation Increased zif268 expression and promoted memory consolidation (Gräff et al., 2012)
Kainic acid induce H3S10 phosphorylation in hippocampal neurons Increase of c-fos transcription (Crosio et al., 2003)
Contextual fear conditioning increases acetylation of histone H3 Required for memory formation ( Levenson et al., 2004)
A nighttime light pulse induce H3S10 phosphorylation in SCN clock cells c-fos and Per1 induction (Crosio et al., 2000)
A light pulse induce histone acetylation within the promoters of mPer1 or mPer2 in SCN clock cells Increased Per1 expression (Naruse et al., 2004)
Electroconvulsive stimulation increases acetylation of histone H4 at the c-fos promoter in hippocampus Increased c-fos expression (Dyrvig et al., 2012)
High-frequency stimulation induced demethylation, H3 and H4 acetylation at the reelin and the bdnf promoters in the mPFC LTP induction and increased reelin and bdnf expression (Sui et al., 2012)
Contextual fear conditioning increased H3K4me3 Increased zif268 expression and promoted memory consolidation (Gupta et al., 2010)
Contextual fear learning increased global levels of H3K9me2 in area CA1 and the EC LTP and memory formation ( Gupta-Agarwal et al., 2012)
Contextual fear conditioning increase histone H3 phosphorylation in area CA1 Memory formation ( Chwang et al., 2006)
Fear conditioning induced methylation of the memory suppressor gene PP1, and demethylation of the synaptic plasticity gene reelin Increased PP1 expression, decreased reelin expression and promoted memory consolidation (Miller and Sweatt, 2007)
Contextual fear conditioning induced exon-specific methylation in bdnf gene Increased bdnf gene expression and memory formation (Lubin et al., 2008)
Learning induces persistent DNA methylation of memory suppressor CaN in the prefrontal cortex Decreased CaN gene expression and preserved long-term memory (Miller et al., 2010)
Electroconvulsive treatment induced DNA demethylation at bdnf and FGF-1B promoter in hippocampus Increased bdnf and FGF-1B gene expression and adult neurogenesis (Ma et al., 2009)
Membrane depolarization triggers release of MeCP2 from bdnf promoter III Facilitate bdnf transcription (Chen et al., 2003)
Synchronized synaptic activity induced by chemoconvulsants triggers MeCP2 S421 phosphorylation in the brain Increased bdnf transcription and spine maturation (Zhou et al., 2006)
Neuronal activity decreased TET1 expression Global alteration of modified cytosines after neuronal activity ( Kaas et al., 2013)
Neuronal activity–regulated H3K27ac dynamics at enhancers Regulate the expression of targeted genes ( Malik et al., 2014)
Neuronal activity triggered binding of Ash1L to the promoter and enriched the histone marker H3K36me2 at the Nrxn1a promoter region Repression of Nrxn1a transcription (Zhu et al., 2016)
Learning increased H3K9me3 in Nrxn1 SS4 region Nrxn1 SS4 inclusion and memory preservation (Ding et al., 2017)
Electroconvulsive stimulation induced widespread chromatin accessibility changes Regulate the expression of targeted genes ( Su et al., 2017)
Activity-regulated demethylation of Npas4 Increased Npas4 transcription and memory extinction (Rudenko et al., 2013)
Using an HDAC2-targeting inhibitor (HDACi)
during remote memory reconsolidation
Increased expression of neuroplasticity-related genes and attenuate remote memory ( Gräff et al., 2014)
Fear conditioning induced Histone H2A.Z subunit exchange in the hippocampus and the cortex Mediates gene expression and restrains the formation of recent and remote memory ( Zovkic et al., 2014)
Globe DNA methylation changes during memory acquisition and system consolidation Alter the expression of targeted genes and required for memory formation and maintenance ( Halder et al., 2016)
Synaptic activity induced a decrease in bdnf promoter I methylation Increase in bdnf expression and decrease
in the frequency of mEPSCs (Nelson et al., 2008)
Serotonin-dependent methylation in the promoter of CREB2 Decrease in CREB2 expression and enhance serotonin-dependent memory-related synaptic plasticity (Rajasethupathy et al., 2012)
Synaptic activity increased the cytosine methylation Decreased the expression of genes encoding glutamate receptors and trafficking proteins and amplitude of mEPSCs ( Meadows et al., 2015)
Tab.1  Activity induced epigenetic modification and its readout
Fig.2  Activity-induced epigenetic mechanisms regulate the transcriptional program. Summary of the activity-dependent epigenetic regulation on gene transcription and alternative splicing
Gene Function Syndromes
DNA methylation
DNMT3b DNA methyltransferase ICF1 syndrome ( Jin et al., 2008)
DNMT1 DNA methyltransferase Parkinson’s disease ( Jowaed et al., 2010); ADCA-DN (Winkelmann et al., 2012)
DNMT3a DNA methyl transferase Amyotrophic lateral sclerosis ( Chestnut et al., 2011)
MeCP2 Methyl-CpG–binding protein Rett syndrome ( Amir et al., 1999; Chen et al., 2001; Guy et al., 2001; Collins et al., 2004; Mnatzakanian et al., 2004); Autism (Carney et al., 2003)
Histone modification
EHMT1 Histone methyltransferase Kleefstra syndrome ( Kleefstra et al., 2009); Schizophrenia (Kirov et al., 2012)
EP300 Histone acetyltransferase Rubinstein-Taybi syndrome (Roelfsema and Peters, 2017)
KANSL1 Histone acetyltransferase Seizures ( Zollino et al., 2012)
KDM5C Histone demethylase X-linked mental retardation ( Michelson et al., 2011); Autism (Adegbola et al., 2008)
NSD1 Histone methyltransferase Sotos syndrome ( Berdasco et al., 2009)
PHF8 Histone demethylase X-linked mental retardation ( Kleine-Kohlbrecher et al., 2010)
RPS6KA3 Histone phosphorylation Coffin-Lowry syndrome ( Pereira et al., 2010)
EZH2 Histone methyltransferase Weaver syndrome ( Gibson et al., 2012)
MLL Histone methyltransferase Wiedemann-Steiner syndrome ( Jones et al., 2012)
MLL2 Histone methyltransferase Kabuki syndrome ( Ng et al., 2010)
KAT6B Histone acetyltransferase Genitopatellar syndrome ( Campeau et al., 2012)
KDM6A Histone demethylase Kabuki syndrome ( Lederer et al., 2012)
HDAC4 Histone deacetylase Brachydactyly mental retardation syndrome ( Williams et al., 2010)
ASH1L Histone methyltransferase Autism ( De Rubeis et al., 2014; Stessman et al., 2017)
KMT5B Histone methyltransferase Autism ( Iossifov et al., 2012; Stessman et al., 2017)
MLL3 Histone methyltransferase Autism ( De Rubeis et al., 2014)
Tab.2  Neurological disorders caused by mutation in epigenetic regulator genes
8 Bird A (2002). DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes Dev, 16(1): 6–21
https://doi.org/10.1101/gad.947102 pmid: 11782440
9 Laird P W (2003). The power and the promise of DNA methylation markers. Nat Rev Cancer, 3(4): 253–266
https://doi.org/10.1038/nrc1045 pmid: 12671664
10 Ramsahoye B H ,  Biniszkiewicz D ,  Lyko F, Clark  V, Bird A P ,  Jaenisch R  (2000). Non-CpG methylation is prevalent in embryonic stem cells and may be mediated by DNA methyltransferase 3a. Proc Natl Acad Sci USA, 97(10): 5237–5242
https://doi.org/10.1073/pnas.97.10.5237 pmid: 10805783
11 Matzke M A, Birchler  J A (2005). RNAi-mediated pathways in the nucleus. Nat Rev Genet, 6(1): 24–35
https://doi.org/10.1038/nrg1500 pmid: 15630419
12 Jenuwein T, Allis  C D (2001). Translating the histone code. Science, 293(5532): 1074–1080
https://doi.org/10.1126/science.1063127 pmid: 11498575
13 Kouzarides T (2007). Chromatin modifications and their function. Cell, 128(4): 693–705
https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.02.005 pmid: 17320507
1 Devor A, Andreassen  O A, Wang  Y, Mäki-Marttunen T, Smeland O B ,  Fan C C ,  Schork A J ,  Holland D ,  Thompson W K ,  Witoelar A ,  Chen C H ,  Desikan R S ,  McEvoy L K ,  Djurovic S ,  Greengard P ,  Svenningsson P ,  Einevoll G T ,  Dale A M  (2017). Genetic evidence for role of integration of fast and slow neurotransmission in schizophrenia. Mol Psychiatry, 22(6): 792–801
https://doi.org/10.1038/mp.2017.33 pmid: 28348379
14 Pusarla R H, Bhargava  P (2005). Histones in functional diversification. Core histone variants. FEBS J, 272(20): 5149–5168
https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2005.04930.x pmid: 16218948
15 Talbert P B, Henikoff  S (2010). Histone variants--ancient wrap artists of the epigenome. Nat Rev Mol Cell Biol, 11(4): 264–275
https://doi.org/10.1038/nrm2861 pmid: 20197778
16 Becker P B, Hörz  W (2002). ATP-dependent nucleosome remodeling. Annu Rev Biochem, 71(1): 247–273
https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.71.110601.135400 pmid: 12045097
17 Clapier C R, Cairns  B R (2009). The biology of chromatin remodeling complexes. Annu Rev Biochem, 78(1): 273–304
https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.77.062706.153223 pmid: 19355820
18 Borrelli E, Nestler  E J, Allis  C D, Sassone-Corsi  P (2008). Decoding the epigenetic language of neuronal plasticity. Neuron, 60(6): 961–974
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2008.10.012 pmid: 19109904
19 Roth T L, Sweatt  J D (2009). Regulation of chromatin structure in memory formation. Curr Opin Neurobiol, 19(3): 336–342
https://doi.org/10.1016/j.conb.2009.05.011 pmid: 19539459
20 Sweatt J D (2016). GENE EXPRESSION. Chromatin controls behavior. Science, 353(6296): 218–219
https://doi.org/10.1126/science.aah4055 pmid: 27418488
21 Zovkic I B, Sweatt  J D (2015). Memory-Associated Dynamic Regulation of the “Stable” Core of the Chromatin Particle. Neuron, 87(1): 1–4
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.06.025 pmid: 26139363
22 Sweatt J D (2013). The emerging field of neuroepigenetics. Neuron, 80(3): 624–632
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.10.023 pmid: 24183015
23 Kim T K, Hemberg  M, Gray J M ,  Costa A M ,  Bear D M ,  Wu J, Harmin  D A, Laptewicz  M, Barbara-Haley K ,  Kuersten S ,  Markenscoff-Papadimitriou E ,  Kuhl D, Bito  H, Worley P F ,  Kreiman G ,  Greenberg M E  (2010). Widespread transcription at neuronal activity-regulated enhancers. Nature, 465(7295): 182–187
https://doi.org/10.1038/nature09033 pmid: 20393465
24 Sui L, Wang  Y, Ju L H ,  Chen M (2012). Epigenetic regulation of reelin and brain-derived neurotrophic factor genes in long-term potentiation in rat medial prefrontal cortex. Neurobiol Learn Mem, 97(4): 425–440
https://doi.org/10.1016/j.nlm.2012.03.007 pmid: 22469747
25 Malik A N, Vierbuchen  T, Hemberg M ,  Rubin A A ,  Ling E, Couch  C H, Stroud  H, Spiegel I ,  Farh K K ,  Harmin D A ,  Greenberg M E  (2014). Genome-wide identification and characterization of functional neuronal activity-dependent enhancers. Nat Neurosci, 17(10): 1330–1339
https://doi.org/10.1038/nn.3808 pmid: 25195102
26 Gräff J, Woldemichael  B T, Berchtold  D, Dewarrat G ,  Mansuy I M  (2012). Dynamic histone marks in the hippocampus and cortex facilitate memory consolidation. Nat Commun, 3: 991
https://doi.org/10.1038/ncomms1997 pmid: 22871810
27 Naruse Y, Oh-hashi  K, Iijima N ,  Naruse M ,  Yoshioka H ,  Tanaka M  (2004). Circadian and light-induced transcription of clock gene Per1 depends on histone acetylation and deacetylation. Mol Cell Biol, 24(14): 6278–6287
https://doi.org/10.1128/MCB.24.14.6278-6287.2004 pmid: 15226430
28 Martinowich K, Hattori  D, Wu H ,  Fouse S ,  He F, Hu  Y, Fan G ,  Sun Y E  (2003). DNA methylation-related chromatin remodeling in activity-dependent BDNF gene regulation. Science, 302(5646): 890–893
https://doi.org/10.1126/science.1090842 pmid: 14593184
29 Guo J U, Ma  D K, Mo  H, Ball M P ,  Jang M H ,  Bonaguidi M A ,  Balazer J A ,  Eaves H L ,  Xie B, Ford  E, Zhang K ,  Ming G L ,  Gao Y, Song  H (2011). Neuronal activity modifies the DNA methylation landscape in the adult brain. Nat Neurosci, 14(10): 1345–1351
https://doi.org/10.1038/nn.2900 pmid: 21874013
30 Crosio C, Heitz  E, Allis C D ,  Borrelli E ,  Sassone-Corsi P  (2003). Chromatin remodeling and neuronal response: multiple signaling pathways induce specific histone H3 modifications and early gene expression in hippocampal neurons. J Cell Sci, 116(Pt 24): 4905–4914
https://doi.org/10.1242/jcs.00804 pmid: 14625384
31 Levenson J M, O’Riordan  K J, Brown  K D, Trinh  M A, Molfese  D L, Sweatt  J D (2004). Regulation of histone acetylation during memory formation in the hippocampus. J Biol Chem, 279(39): 40545–40559
https://doi.org/10.1074/jbc.M402229200 pmid: 15273246
32 Crosio C, Cermakian  N, Allis C D ,  Sassone-Corsi P  (2000). Light induces chromatin modification in cells of the mammalian circadian clock. Nat Neurosci, 3(12): 1241–1247
https://doi.org/10.1038/81767 pmid: 11100144
33 Dyrvig M, Hansen  H H, Christiansen  S H, Woldbye  D P, Mikkelsen  J D, Lichota  J (2012). Epigenetic regulation of Arc and c-Fos in the hippocampus after acute electroconvulsive stimulation in the rat. Brain Res Bull, 88(5): 507–513
https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2012.05.004 pmid: 22613772
34 Gupta S, Kim  S Y, Artis  S, Molfese D L ,  Schumacher A ,  Sweatt J D ,  Paylor R E ,  Lubin F D  (2010). Histone methylation regulates memory formation. J Neurosci, 30(10): 3589–3599
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3732-09.2010 pmid: 20219993
2 De Rubeis S, He  X, Goldberg A P ,  Poultney C S ,  Samocha K ,  Cicek A E ,  Kou Y, Liu  L, Fromer M ,  Walker S ,  Singh T ,  Klei L, Kosmicki  J, Shih-Chen F ,  Aleksic B ,  Biscaldi M ,  Bolton P F ,  Brownfeld J M ,  Cai J, Campbell  N G, Carracedo  A, Chahrour M H ,  Chiocchetti A G ,  Coon H, Crawford  E L, Curran  S R, Dawson  G, Duketis E ,  Fernandez B A ,  Gallagher L ,  Geller E ,  Guter S J ,  Hill R S ,  Ionita-Laza J ,  Jimenz Gonzalez P ,  Kilpinen H ,  Klauck S M ,  Kolevzon A ,  Lee I, Lei  I, Lei J ,  Lehtimäki T ,  Lin C F ,  Ma’ayan A ,  Marshall C R ,  McInnes A L ,  Neale B ,  Owen M J ,  Ozaki N ,  Parellada M ,  Parr J R ,  Purcell S ,  Puura K ,  Rajagopalan D ,  Rehnström K ,  Reichenberg A ,  Sabo A, Sachse  M, Sanders S J ,  Schafer C ,  Schulte-Rüther M ,  Skuse D ,  Stevens C ,  Szatmari P ,  Tammimies K ,  Valladares O ,  Voran A ,  Li-San W ,  Weiss L A ,  Willsey A J ,  Yu T W ,  Yuen R K ,  Cook E H ,  Freitag C M ,  Gill M, Hultman  C M, Lehner  T, Palotie A ,  Schellenberg G D ,  Sklar P ,  State M W ,  Sutcliffe J S ,  Walsh C A ,  Scherer S W ,  Zwick M E ,  Barett J C ,  Cutler D J ,  Roeder K ,  Devlin B ,  Daly M J ,  Buxbaum J D , and the DDD Study, and the Homozygosity Mapping Collaborative for Autism, and the UK10K Consortium (2014). Synaptic, transcriptional and chromatin genes disrupted in autism. Nature, 515(7526): 209–215
https://doi.org/10.1038/nature13772 pmid: 25363760
3 Stessman H A, Xiong  B, Coe B P ,  Wang T, Hoekzema  K, Fenckova M ,  Kvarnung M ,  Gerdts J ,  Trinh S ,  Cosemans N ,  Vives L ,  Lin J, Turner  T N, Santen  G, Ruivenkamp C ,  Kriek M ,  van Haeringen A ,  Aten E, Friend  K, Liebelt J ,  Barnett C ,  Haan E, Shaw  M, Gecz J ,  Anderlid B M  ,  Nordgren A ,  Lindstrand A ,  Schwartz C ,  Kooy R F ,  Vandeweyer G ,  Helsmoortel C ,  Romano C ,  Alberti A ,  Vinci M ,  Avola E ,  Giusto S ,  Courchesne E ,  Pramparo T ,  Pierce K ,  Nalabolu S ,  Amaral D G ,  Scheffer I E  ,  Delatycki M B ,  Lockhart P J ,  Hormozdiari F ,  Harich B ,  Castells-Nobau A ,  Xia K, Peeters  H, Nordenskjöld M, Schenck A ,  Bernier R A ,  Eichler E E  (2017). Targeted sequencing identifies 91 neurodevelopmental-disorder risk genes with autism and developmental-disability biases. Nat Genet, 49(4): 515–526
https://doi.org/10.1038/ng.3792
35 Gupta-Agarwal S, Franklin  A V, Deramus  T, Wheelock M ,  Davis R L ,  McMahon L L ,  Lubin F D  (2012). G9a/GLP histone lysine dimethyltransferase complex activity in the hippocampus and the entorhinal cortex is required for gene activation and silencing during memory consolidation. J Neurosci, 32(16): 5440–5453
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0147-12.2012 pmid: 22514307
36 Chwang W B, O’Riordan  K J, Levenson  J M, Sweatt  J D (2006). ERK/MAPK regulates hippocampal histone phosphorylation following contextual fear conditioning. Learn Mem, 13(3): 322–328
https://doi.org/10.1101/lm.152906 pmid: 16741283
4 Guan J S, Haggarty  S J, Giacometti  E, Dannenberg J H ,  Joseph N ,  Gao J, Nieland  T J, Zhou  Y, Wang X ,  Mazitschek R ,  Bradner J E ,  DePinho R A ,  Jaenisch R ,  Tsai L H  (2009). HDAC2 negatively regulates memory formation and synaptic plasticity. Nature, 459(7243): 55–60
https://doi.org/10.1038/nature07925 pmid: 19424149
5 Gräff J, Rei  D, Guan J S ,  Wang W Y ,  Seo J, Hennig  K M, Nieland  T J, Fass  D M, Kao  P F, Kahn  M, Su S C ,  Samiei A ,  Joseph N ,  Haggarty S J ,  Delalle I ,  Tsai L H  (2012). An epigenetic blockade of cognitive functions in the neurodegenerating brain. Nature, 483(7388): 222–226
https://doi.org/10.1038/nature10849 pmid: 22388814
6 Waddington C H  (2012). The epigenotype. 1942. Int J Epidemiol, 41(1): 10–13
https://doi.org/10.1093/ije/dyr184 pmid: 22186258
7 Bird A (2007). Perceptions of epigenetics. Nature, 447(7143): 396–398
https://doi.org/10.1038/nature05913 pmid: 17522671
37 Miller C A, Sweatt  J D (2007). Covalent modification of DNA regulates memory formation. Neuron, 53(6): 857–869
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2007.02.022 pmid: 17359920
38 Lubin F D, Roth  T L, Sweatt  J D (2008). Epigenetic regulation of BDNF gene transcription in the consolidation of fear memory. J Neurosci, 28(42): 10576–10586
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1786-08.2008 pmid: 18923034
39 Miller C A, Gavin  C F, White  J A, Parrish  R R, Honasoge  A, Yancey C R ,  Rivera I M ,  Rubio M D ,  Rumbaugh G ,  Sweatt J D  (2010). Cortical DNA methylation maintains remote memory. Nat Neurosci, 13(6): 664–666
https://doi.org/10.1038/nn.2560 pmid: 20495557
40 Ma D K, Jang  M H, Guo  J U, Kitabatake  Y, Chang M L ,  Pow-Anpongkul N ,  Flavell R A ,  Lu B, Ming  G L, Song  H (2009). Neuronal activity-induced Gadd45b promotes epigenetic DNA demethylation and adult neurogenesis. Science, 323(5917): 1074–1077
https://doi.org/10.1126/science.1166859 pmid: 19119186
41 Chen W G, Chang  Q, Lin Y ,  Meissner A ,  West A E ,  Griffith E C ,  Jaenisch R ,  Greenberg M E  (2003). Derepression of BDNF transcription involves calcium-dependent phosphorylation of MeCP2. Science, 302(5646): 885–889
https://doi.org/10.1126/science.1086446 pmid: 14593183
42 Zhou Z, Hong  E J, Cohen  S, Zhao W N ,  Ho H Y ,  Schmidt L ,  Chen W G ,  Lin Y, Savner  E, Griffith E C ,  Hu L, Steen  J A, Weitz  C J, Greenberg  M E (2006). Brain-specific phosphorylation of MeCP2 regulates activity-dependent Bdnf transcription, dendritic growth, and spine maturation. Neuron, 52(2): 255–269
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2006.09.037 pmid: 17046689
43 Kaas G A, Zhong  C, Eason D E ,  Ross D L ,  Vachhani R V ,  Ming G L ,  King J R ,  Song H, Sweatt  J D (2013). TET1 controls CNS 5-methylcytosine hydroxylation, active DNA demethylation, gene transcription, and memory formation. Neuron, 79(6): 1086–1093
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.08.032 pmid: 24050399
44 Zhu T, Liang  C, Li D ,  Tian M, Liu  S, Gao G ,  Guan J S  (2016). Histone methyltransferase Ash1L mediates activity-dependent repression of neurexin-1α. Sci Rep, 6(1): 26597 
https://doi.org/10.1038/srep26597 pmid: 27229316
45 Ding X, Liu  S, Tian M ,  Zhang W ,  Zhu T, Li  D, Wu J ,  Deng H, Jia  Y, Xie W ,  Xie H, Guan  J S (2017). Activity-induced histone modifications govern Neurexin-1 mRNA splicing and memory preservation. Nat Neurosci, 20(5): 690–699
https://doi.org/10.1038/nn.4536 pmid: 28346453
46 Su Y, Shin  J, Zhong C ,  Wang S, Roychowdhury  P, Lim J ,  Kim D, Ming  G L, Song  H (2017). Neuronal activity modifies the chromatin accessibility landscape in the adult brain. Nat Neurosci, 20(3): 476–483
https://doi.org/10.1038/nn.4494 pmid: 28166220
47 Rudenko A, Dawlaty  M M, Seo  J, Cheng A W ,  Meng J, Le  T, Faull K F ,  Jaenisch R ,  Tsai L H  (2013). Tet1 is critical for neuronal activity-regulated gene expression and memory extinction. Neuron, 79(6): 1109–1122
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.08.003 pmid: 24050401
48 Gräff J, Joseph  N F, Horn  M E, Samiei  A, Meng J ,  Seo J, Rei  D, Bero A W ,  Phan T X ,  Wagner F ,  Holson E ,  Xu J, Sun  J, Neve R L ,  Mach R H ,  Haggarty S J ,  Tsai L H  (2014). Epigenetic priming of memory updating during reconsolidation to attenuate remote fear memories. Cell, 156(1-2): 261–276
https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.12.020 pmid: 24439381
49 Zovkic I B, Paulukaitis  B S, Day  J J, Etikala  D M, Sweatt  J D (2014). Histone H2A.Z subunit exchange controls consolidation of recent and remote memory. Nature, 515(7528): 582–586
https://doi.org/10.1038/nature13707 pmid: 25219850
50 Halder R, Hennion  M, Vidal R O ,  Shomroni O ,  Rahman R U ,  Rajput A ,  Centeno T P ,  van Bebber F ,  Capece V ,  Garcia Vizcaino J C ,  Schuetz A L ,  Burkhardt S ,  Benito E ,  Navarro Sala M ,  Javan S B ,  Haass C ,  Schmid B ,  Fischer A ,  Bonn S (2016). DNA methylation changes in plasticity genes accompany the formation and maintenance of memory. Nat Neurosci, 19(1): 102–110 
https://doi.org/10.1038/nn.4194 pmid: 26656643
51 Nelson E D, Kavalali  E T, Monteggia  L M (2008). Activity-dependent suppression of miniature neurotransmission through the regulation of DNA methylation. J Neurosci, 28(2): 395–406
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3796-07.2008 pmid: 18184782
52 Rajasethupathy P, Antonov  I, Sheridan R ,  Frey S, Sander  C, Tuschl T ,  Kandel E R  (2012). A role for neuronal piRNAs in the epigenetic control of memory-related synaptic plasticity. Cell, 149(3): 693–707
https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.02.057 pmid: 22541438
53 Meadows J P, Guzman-Karlsson  M C, Phillips  S, Holleman C ,  Posey J L ,  Day J J ,  Hablitz J J ,  Sweatt J D  (2015). DNA methylation regulates neuronal glutamatergic synaptic scaling. Sci Signal, 8(382): ra61
https://doi.org/10.1126/scisignal.aab0715 pmid: 26106219
54 Südhof T C  (2008). Neuroligins and neurexins link synaptic function to cognitive disease. Nature, 455(7215): 903–911
https://doi.org/10.1038/nature07456 pmid: 18923512
55 Banerjee T, Chakravarti  D (2011). A peek into the complex realm of histone phosphorylation. Mol Cell Biol, 31(24): 4858–4873
https://doi.org/10.1128/MCB.05631-11 pmid: 22006017
56 Goll M G, Bestor  T H (2005). Eukaryotic cytosine methyltransferases. Annu Rev Biochem, 74(1): 481–514
https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.74.010904.153721 pmid: 15952895
57 Su, Y., Shin,  J., Zhong, C.  &  Wang,  S. Neuronal activity modifies the chromatin accessibility landscape in the adult brain. 20, 476–483, doi:10.1038/nn.4494 (2017).
58 Guo J U, Su  Y, Zhong C ,  Ming G L ,  Song H (2011). Emerging roles of TET proteins and 5-hydroxymethylcytosines in active DNA demethylation and beyond. Cell Cycle, 10(16): 2662–2668
https://doi.org/10.4161/cc.10.16.17093 pmid: 21811096
59 59 (!!! INVALID CITATION !!!).
60 Batsché E, Yaniv  M, Muchardt C  (2006). The human SWI/SNF subunit Brm is a regulator of alternative splicing. Nat Struct Mol Biol, 13(1): 22–29
https://doi.org/10.1038/nsmb1030 pmid: 16341228
61 Martinez E, Palhan  V B, Tjernberg  A, Lymar E S ,  Gamper A M ,  Kundu T K ,  Chait B T ,  Roeder R G  (2001). Human STAGA complex is a chromatin-acetylating transcription coactivator that interacts with pre-mRNA splicing and DNA damage-binding factors in vivo. Mol Cell Biol, 21(20): 6782–6795
https://doi.org/10.1128/MCB.21.20.6782-6795.2001 pmid: 11564863
62 Cheng D, Côté  J, Shaaban S ,  Bedford M T  (2007). The arginine methyltransferase CARM1 regulates the coupling of transcription and mRNA processing. Mol Cell, 25(1): 71–83
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2006.11.019 pmid: 17218272
63 Kolasinska-Zwierz P ,  Down T, Latorre  I, Liu T ,  Liu X S ,  Ahringer J  (2009). Differential chromatin marking of introns and expressed exons by H3K36me3. Nat Genet, 41(3): 376–381
https://doi.org/10.1038/ng.322 pmid: 19182803
64 Spies N, Nielsen  C B, Padgett  R A, Burge  C B (2009). Biased chromatin signatures around polyadenylation sites and exons. Mol Cell, 36(2): 245–254
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2009.10.008 pmid: 19854133
65 Andersson R, Enroth  S, Rada-Iglesias A ,  Wadelius C ,  Komorowski J  (2009). Nucleosomes are well positioned in exons and carry characteristic histone modifications. Genome Res, 19(10): 1732–1741
https://doi.org/10.1101/gr.092353.109 pmid: 19687145
66 Schwartz S, Meshorer  E, Ast G  (2009). Chromatin organization marks exon-intron structure. Nat Struct Mol Biol, 16(9): 990–995
https://doi.org/10.1038/nsmb.1659 pmid: 19684600
67 Luco R F, Pan  Q, Tominaga K ,  Blencowe B J ,  Pereira-Smith O M ,  Misteli T  (2010). Regulation of alternative splicing by histone modifications. Science, 327(5968): 996–1000
https://doi.org/10.1126/science.1184208 pmid: 20133523
68 Nogues G, Kadener  S, Cramer P ,  Bentley D ,  Kornblihtt A R  (2002). Transcriptional activators differ in their abilities to control alternative splicing. J Biol Chem, 277(45): 43110–43114
https://doi.org/10.1074/jbc.M208418200 pmid: 12221105
69 Schor I E, Rascovan  N, Pelisch F ,  Alló M ,  Kornblihtt A R  (2009). Neuronal cell depolarization induces intragenic chromatin modifications affecting NCAM alternative splicing. Proc Natl Acad Sci USA, 106(11): 4325–4330
https://doi.org/10.1073/pnas.0810666106 pmid: 19251664
70 Sims R J 3rd, Millhouse S, Chen  C F, Lewis  B A, Erdjument-Bromage  H, Tempst P ,  Manley J L ,  Reinberg D  (2007). Recognition of trimethylated histone H3 lysine 4 facilitates the recruitment of transcription postinitiation factors and pre-mRNA splicing. Mol Cell, 28(4): 665–676
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2007.11.010 pmid: 18042460
71 Piacentini L, Fanti  L, Negri R ,  Del Vescovo V ,  Fatica A ,  Altieri F ,  Pimpinelli S  (2009). Heterochromatin protein 1 (HP1a) positively regulates euchromatic gene expression through RNA transcript association and interaction with hnRNPs in Drosophila. PLoS Genet, 5(10): e1000670
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1000670 pmid: 19798443
72 Luco R F, Allo  M, Schor I E ,  Kornblihtt A R ,  Misteli T  (2011). Epigenetics in alternative pre-mRNA splicing. Cell, 144(1): 16–26
https://doi.org/10.1016/j.cell.2010.11.056 pmid: 21215366
73 Rountree M R, Bachman  K E, Herman  J G, Baylin  S B (2001). DNA methylation, chromatin inheritance, and cancer. Oncogene, 20(24): 3156–3165
https://doi.org/10.1038/sj.onc.1204339 pmid: 11420732
74 Probst A V, Dunleavy  E, Almouzni G  (2009). Epigenetic inheritance during the cell cycle. Nat Rev Mol Cell Biol, 10(3): 192–206
https://doi.org/10.1038/nrm2640 pmid: 19234478
75 Okano M, Bell  D W, Haber  D A, Li  E (1999). DNA methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b are essential for de novo methylation and mammalian development. Cell, 99(3): 247–257
https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)81656-6 pmid: 10555141
76 Jia D, Jurkowska  R Z, Zhang  X, Jeltsch A ,  Cheng X  (2007). Structure of Dnmt3a bound to Dnmt3L suggests a model for de novo DNA methylation. Nature, 449(7159): 248–251
https://doi.org/10.1038/nature06146 pmid: 17713477
77 Pollack Y, Stein  R, Razin A ,  Cedar H  (1980). Methylation of foreign DNA sequences in eukaryotic cells. Proc Natl Acad Sci USA, 77(11): 6463–6467
https://doi.org/10.1073/pnas.77.11.6463 pmid: 6935661
78 Wigler M, Levy  D, Perucho M  (1981). The somatic replication of DNA methylation. Cell, 24(1): 33–40
https://doi.org/10.1016/0092-8674(81)90498-0 pmid: 6263490
79 Gruenbaum Y, Cedar  H, Razin A  (1982). Substrate and sequence specificity of a eukaryotic DNA methylase. Nature, 295(5850): 620–622
https://doi.org/10.1038/295620a0 pmid: 7057921
80 Cheng X (2014). Structural and functional coordination of DNA and histone methylation. Cold Spring Harb Perspect Biol, 6(8): a018747
https://doi.org/10.1101/cshperspect.a018747 pmid: 25085914
81 Kimura H, Shiota  K (2003). Methyl-CpG-binding protein, MeCP2, is a target molecule for maintenance DNA methyltransferase, Dnmt1. J Biol Chem, 278(7): 4806–4812
https://doi.org/10.1074/jbc.M209923200 pmid: 12473678
82 Reik W (2007). Stability and flexibility of epigenetic gene regulation in mammalian development. Nature, 447(7143): 425–432
https://doi.org/10.1038/nature05918 pmid: 17522676
83 Nakatani Y, Ray-Gallet  D, Quivy J P ,  Tagami H ,  Almouzni G  (2004). Two distinct nucleosome assembly pathways: dependent or independent of DNA synthesis promoted by histone H3.1 and H3.3 complexes. Cold Spring Harb Symp Quant Biol, 69(0): 273–280
https://doi.org/10.1101/sqb.2004.69.273 pmid: 16117659
84 Bannister A J ,  Zegerman P ,  Partridge J F ,  Miska E A ,  Thomas J O ,  Allshire R C ,  Kouzarides T  (2001). Selective recognition of methylated lysine 9 on histone H3 by the HP1 chromo domain. Nature, 410(6824): 120–124
https://doi.org/10.1038/35065138 pmid: 11242054
85 Lachner M, O’Carroll  D, Rea S ,  Mechtler K ,  Jenuwein T  (2001). Methylation of histone H3 lysine 9 creates a binding site for HP1 proteins. Nature, 410(6824): 116–120
https://doi.org/10.1038/35065132 pmid: 11242053
86 Fritsch L, Robin  P, Mathieu J R ,  Souidi M ,  Hinaux H ,  Rougeulle C ,  Harel-Bellan A ,  Ameyar-Zazoua M ,  Ait-Si-Ali S  (2010). A subset of the histone H3 lysine 9 methyltransferases Suv39h1, G9a, GLP, and SETDB1 participate in a multimeric complex. Mol Cell, 37(1): 46–56
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2009.12.017 pmid: 20129054
87 Hansen K H, Helin  K (2009). Epigenetic inheritance through self-recruitment of the polycomb repressive complex 2. Epigenetics, 4(3): 133–138
https://doi.org/10.4161/epi.4.3.8483 pmid: 19377285
88 Margueron R, Justin  N, Ohno K ,  Sharpe M L ,  Son J, Drury  W J 3rd, Voigt  P, Martin S R ,  Taylor W R ,  De Marco V ,  Pirrotta V ,  Reinberg D ,  Gamblin S J  (2009). Role of the polycomb protein EED in the propagation of repressive histone marks. Nature, 461(7265): 762–767
https://doi.org/10.1038/nature08398 pmid: 19767730
89 Vaute O, Nicolas  E, Vandel L ,  Trouche D  (2002). Functional and physical interaction between the histone methyl transferase Suv39H1 and histone deacetylases. Nucleic Acids Res, 30(2): 475–481
https://doi.org/10.1093/nar/30.2.475 pmid: 11788710
90 Scharf A N, Meier  K, Seitz V ,  Kremmer E ,  Brehm A ,  Imhof A  (2009). Monomethylation of lysine 20 on histone H4 facilitates chromatin maturation. Mol Cell Biol, 29(1): 57–67
https://doi.org/10.1128/MCB.00989-08 pmid: 19001096
91 Fuks F, Burgers  W A, Brehm  A, Hughes-Davies L ,  Kouzarides T  (2000). DNA methyltransferase Dnmt1 associates with histone deacetylase activity. Nat Genet, 24(1): 88–91
https://doi.org/10.1038/71750 pmid: 10615135
92 Fujita N, Watanabe  S, Ichimura T ,  Tsuruzoe S ,  Shinkai Y ,  Tachibana M ,  Chiba T ,  Nakao M  (2003). Methyl-CpG binding domain 1 (MBD1) interacts with the Suv39h1-HP1 heterochromatic complex for DNA methylation-based transcriptional repression. J Biol Chem, 278(26): 24132–24138
https://doi.org/10.1074/jbc.M302283200 pmid: 12711603
93 Dietrich J, Han  R, Yang Y ,  Mayer-Pröschel M ,  Noble M  (2006). CNS progenitor cells and oligodendrocytes are targets of chemotherapeutic agents in vitro and in vivo. J Biol, 5(7): 22
https://doi.org/10.1186/jbiol50 pmid: 17125495
94 Mizutani K, Yoon  K, Dang L ,  Tokunaga A ,  Gaiano N  (2007). Differential Notch signalling distinguishes neural stem cells from intermediate progenitors. Nature, 449(7160): 351–355
https://doi.org/10.1038/nature06090 pmid: 17721509
95 Namihira M, Kohyama  J, Abematsu M ,  Nakashima K  (2008). Epigenetic mechanisms regulating fate specification of neural stem cells. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 363(1500): 2099–2109
https://doi.org/10.1098/rstb.2008.2262 pmid: 18375376
96 Hirabayashi Y, Gotoh  Y (2010). Epigenetic control of neural precursor cell fate during development. Nat Rev Neurosci, 11(6): 377–388
https://doi.org/10.1038/nrn2810 pmid: 20485363
97 Lunyak V V, Burgess  R, Prefontaine G G ,  Nelson C ,  Sze S H ,  Chenoweth J ,  Schwartz P ,  Pevzner P A ,  Glass C ,  Mandel G ,  Rosenfeld M G  (2002). Corepressor-dependent silencing of chromosomal regions encoding neuronal genes. Science, 298(5599): 1747–1752
https://doi.org/10.1126/science.1076469 pmid: 12399542
98 Ballas N, Grunseich  C, Lu D D ,  Speh J C ,  Mandel G  (2005). REST and its corepressors mediate plasticity of neuronal gene chromatin throughout neurogenesis. Cell, 121(4): 645–657
https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.03.013 pmid: 15907476
99 Sikorska M, Sandhu  J K, Deb-Rinker  P, Jezierski A ,  Leblanc J ,  Charlebois C ,  Ribecco-Lutkiewicz M ,  Bani-Yaghoub M ,  Walker P R  (2008). Epigenetic modifications of SOX2 enhancers, SRR1 and SRR2, correlate with in vitro neural differentiation. J Neurosci Res, 86(8): 1680–1693
https://doi.org/10.1002/jnr.21635 pmid: 18293417
100 Sun Y, Nadal-Vicens  M, Misono S ,  Lin M Z ,  Zubiaga A ,  Hua X, Fan  G, Greenberg M E  (2001). Neurogenin promotes neurogenesis and inhibits glial differentiation by independent mechanisms. Cell, 104(3): 365–376
https://doi.org/10.1016/S0092-8674(01)00224-0 pmid: 11239394
101 Takizawa T, Nakashima  K, Namihira M ,  Ochiai W ,  Uemura A ,  Yanagisawa M ,  Fujita N ,  Nakao M ,  Taga T (2001). DNA methylation is a critical cell-intrinsic determinant of astrocyte differentiation in the fetal brain. Dev Cell, 1(6): 749–758
https://doi.org/10.1016/S1534-5807(01)00101-0 pmid: 11740937
102 Namihira M, Nakashima  K, Taga T  (2004). Developmental stage dependent regulation of DNA methylation and chromatin modification in a immature astrocyte specific gene promoter. FEBS Lett, 572(1-3): 184–188
https://doi.org/10.1016/j.febslet.2004.07.029 pmid: 15304345
103 Fan G, Martinowich  K, Chin M H ,  He F, Fouse  S D, Hutnick  L, Hattori D ,  Ge W, Shen  Y, Wu H ,  ten Hoeve J ,  Shuai K ,  Sun Y E  (2005). DNA methylation controls the timing of astrogliogenesis through regulation of JAK-STAT signaling. Development, 132(15): 3345–3356
https://doi.org/10.1242/dev.01912 pmid: 16014513
104 Brooks P J, Marietta  C, Goldman D  (1996). DNA mismatch repair and DNA methylation in adult brain neurons. J Neurosci, 16(3): 939–945
pmid: 8558262
105 Wu Z, Huang  K, Yu J ,  Le T, Namihira  M, Liu Y ,  Zhang J ,  Xue Z, Cheng  L, Fan G  (2012). Dnmt3a regulates both proliferation and differentiation of mouse neural stem cells. J Neurosci Res, 90(10): 1883–1891
https://doi.org/10.1002/jnr.23077 pmid: 22714992
106 Bai S, Ghoshal  K, Datta J ,  Majumder S ,  Yoon S O ,  Jacob S T  (2005). DNA methyltransferase 3b regulates nerve growth factor-induced differentiation of PC12 cells by recruiting histone deacetylase 2. Mol Cell Biol, 25(2): 751–766
https://doi.org/10.1128/MCB.25.2.751-766.2005 pmid: 15632075
107 Williams R R, Azuara  V, Perry P ,  Sauer S ,  Dvorkina M ,  Jørgensen H ,  Roix J, McQueen  P, Misteli T ,  Merkenschlager M ,  Fisher A G  (2006). Neural induction promotes large-scale chromatin reorganisation of the Mash1 locus. J Cell Sci, 119(Pt 1): 132–140
https://doi.org/10.1242/jcs.02727 pmid: 16371653
108 Attia M, Rachez  C, De Pauw A ,  Avner P ,  Rogner U C  (2007). Nap1l2 promotes histone acetylation activity during neuronal differentiation. Mol Cell Biol, 27(17): 6093–6102
https://doi.org/10.1128/MCB.00789-07 pmid: 17591696
109 Gogolla N, Leblanc  J J, Quast  K B, Südhof  T C, Fagiolini  M, Hensch T K  (2009). Common circuit defect of excitatory-inhibitory balance in mouse models of autism. J Neurodev Disord, 1(2): 172–181
https://doi.org/10.1007/s11689-009-9023-x pmid: 20664807
110 Geschwind D H ,  Levitt P  (2007). Autism spectrum disorders: developmental disconnection syndromes. Curr Opin Neurobiol, 17(1): 103–111
https://doi.org/10.1016/j.conb.2007.01.009 pmid: 17275283
111 Wood L, Shepherd  G M (2010). Synaptic circuit abnormalities of motor-frontal layer 2/3 pyramidal neurons in a mutant mouse model of Rett syndrome. Neurobiol Dis, 38(2): 281–287
https://doi.org/10.1016/j.nbd.2010.01.018 pmid: 20138994
112 Ho L, Crabtree  G R (2010). Chromatin remodelling during development. Nature, 463(7280): 474–484
https://doi.org/10.1038/nature08911 pmid: 20110991
113 Ronan J L, Wu  W, Crabtree G R  (2013). From neural development to cognition: unexpected roles for chromatin. Nat Rev Genet, 14(5): 347–359
https://doi.org/10.1038/nrg3413 pmid: 23568486
114 Yamada T, Yang  Y, Hemberg M ,  Yoshida T ,  Cho H Y ,  Murphy J P ,  Fioravante D ,  Regehr W G ,  Gygi S P ,  Georgopoulos K ,  Bonni A  (2014). Promoter decommissioning by the NuRD chromatin remodeling complex triggers synaptic connectivity in the mammalian brain. Neuron, 83(1): 122–134
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2014.05.039 pmid: 24991957
115 Yang Y, Yamada  T, Hill K K ,  Hemberg M ,  Reddy N C ,  Cho H Y ,  Guthrie A N ,  Oldenborg A ,  Heiney S A ,  Ohmae S ,  Medina J F ,  Holy T E ,  Bonni A  (2016). Chromatin remodeling inactivates activity genes and regulates neural coding. Science, 353(6296): 300–305
https://doi.org/10.1126/science.aad4225 pmid: 27418512
116 Fortin D A, Srivastava  T, Soderling T R  (2012). Structural modulation of dendritic spines during synaptic plasticity. Neuroscientist, 18(4): 326–341
https://doi.org/10.1177/1073858411407206 pmid: 21670426
117 Chen D Y, Bambah-Mukku  D, Pollonini G ,  Alberini C M  (2012). Glucocorticoid receptors recruit the CaMKIIα-BDNF-CREB pathways to mediate memory consolidation. Nat Neurosci, 15(12): 1707–1714
https://doi.org/10.1038/nn.3266 pmid: 23160045
118 Ding, X.et al.Activity-induced histone modifications govern Neurexin-1 mRNA splicing and memory preservation. 20, 690–699 (2017).
https://doi.org/10.1038/nn.4536
119 Maze I, Wenderski  W, Noh K M ,  Bagot R C ,  Tzavaras N ,  Purushothaman I ,  Elsässer S J ,  Guo Y, Ionete  C, Hurd Y L ,  Tamminga C A ,  Halene T ,  Farrelly L ,  Soshnev A A ,  Wen D, Rafii  S, Birtwistle M R ,  Akbarian S ,  Buchholz B A ,  Blitzer R D ,  Nestler E J ,  Yuan Z F ,  Garcia B A ,  Shen L, Molina  H, Allis C D  (2015). Critical Role of Histone Turnover in Neuronal Transcription and Plasticity. Neuron, 87(1): 77–94
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.06.014 pmid: 26139371
120 Levenson J M, Roth  T L, Lubin  F D, Miller  C A, Huang  I C, Desai  P, Malone L M ,  Sweatt J D  (2006). Evidence that DNA (cytosine-5) methyltransferase regulates synaptic plasticity in the hippocampus. J Biol Chem, 281(23): 15763–15773
https://doi.org/10.1074/jbc.M511767200 pmid: 16606618
121 Morris M J, Adachi  M, Na E S ,  Monteggia L M  (2014). Selective role for DNMT3a in learning and memory. Neurobiol Learn Mem, 115: 30–37
https://doi.org/10.1016/j.nlm.2014.06.005 pmid: 24937014
122 Mitchnick K A ,  Creighton S ,  O’Hara M ,  Kalisch B E ,  Winters B D  (2015). Differential contributions of de novo and maintenance DNA methyltransferases to object memory processing in the rat hippocampus and perirhinal cortex--a double dissociation. Eur J Neurosci, 41(6): 773–786
https://doi.org/10.1111/ejn.12819 pmid: 25639476
123 Kamakaka R T, Biggins  S (2005). Histone variants: deviants? Genes Dev, 19(3): 295–310
https://doi.org/10.1101/gad.1272805 pmid: 15687254
124 Kendler K S (2001). Twin studies of psychiatric illness: an update. Arch Gen Psychiatry, 58(11): 1005–1014
https://doi.org/10.1001/archpsyc.58.11.1005 pmid: 11695946
125 Millan M J, Agid  Y, Brüne M ,  Bullmore E T ,  Carter C S ,  Clayton N S ,  Connor R ,  Davis S ,  Deakin B ,  DeRubeis R J ,  Dubois B ,  Geyer M A ,  Goodwin G M ,  Gorwood P ,  Jay T M ,  Joëls M ,  Mansuy I M ,  Meyer-Lindenberg A ,  Murphy D ,  Rolls E ,  Saletu B ,  Spedding M ,  Sweeney J ,  Whittington M ,  Young L J  (2012). Cognitive dysfunction in psychiatric disorders: characteristics, causes and the quest for improved therapy. Nat Rev Drug Discov, 11(2): 141–168
https://doi.org/10.1038/nrd3628 pmid: 22293568
126 Gibson G (2012). Rare and common variants: twenty arguments. Nat Rev Genet, 13(2): 135–145
https://doi.org/10.1038/nrg3118 pmid: 22251874
127 Eichler E E, Flint  J, Gibson G ,  Kong A, Leal  S M, Moore  J H, Nadeau  J H (2010). Missing heritability and strategies for finding the underlying causes of complex disease. Nat Rev Genet, 11(6): 446–450
https://doi.org/10.1038/nrg2809 pmid: 20479774
128 Gershon E S, Alliey-Rodriguez  N, Liu C  (2011). After GWAS: searching for genetic risk for schizophrenia and bipolar disorder. Am J Psychiatry, 168(3): 253–256
https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2010.10091340 pmid: 21285144
129 So H C, Gui  A H, Cherny  S S, Sham  P C (2011). Evaluating the heritability explained by known susceptibility variants: a survey of ten complex diseases. Genet Epidemiol, 35(5): 310–317
https://doi.org/10.1002/gepi.20579 pmid: 21374718
130 BohacekJ, Mansuy  I M(2013).Epigenetic inheritance of disease and disease risk.  Neuropsychopharmacology, 38: 220–236
https://doi.org/10.1038/npp.2012.110
131 Danchin É, Charmantier  A, Champagne F A ,  Mesoudi A ,  Pujol B ,  Blanchet S  (2011). Beyond DNA: integrating inclusive inheritance into an extended theory of evolution. Nat Rev Genet, 12(7): 475–486
https://doi.org/10.1038/nrg3028 pmid: 21681209
132 Daxinger L, Whitelaw  E (2010). Transgenerational epigenetic inheritance: more questions than answers. Genome Res, 20(12): 1623–1628
https://doi.org/10.1101/gr.106138.110 pmid: 21041414
133 Horsthemke B (2007). Heritable germline epimutations in humans. Nat Genet, 39(5): 573–574, author reply 575–576
https://doi.org/10.1038/ng0507-573b pmid: 17460680
134 Sha K (2008). A mechanistic view of genomic imprinting. Annu Rev Genomics Hum Genet, 9(1): 197–216
https://doi.org/10.1146/annurev.genom.122007.110031 pmid: 18767963
135 Paoloni-Giacobino A ,  Chaillet J R  (2006). The role of DMDs in the maintenance of epigenetic states. Cytogenet Genome Res, 113(1-4): 116–121
https://doi.org/10.1159/000090822 pmid: 16575170
136 Bartolomei M S ,  Ferguson-Smith A C  (2011). Mammalian genomic imprinting. Cold Spring Harb Perspect Biol, 3(7): a002592
https://doi.org/10.1101/cshperspect.a002592 pmid: 21576252
137 Feng S, Jacobsen  S E, Reik  W (2010). Epigenetic reprogramming in plant and animal development. Science, 330(6004): 622–627
https://doi.org/10.1126/science.1190614 pmid: 21030646
138 Franklin T B, Russig  H, Weiss I C ,  Gräff J ,  Linder N ,  Michalon A ,  Vizi S, Mansuy  I M (2010). Epigenetic transmission of the impact of early stress across generations. Biol Psychiatry, 68(5): 408–415
https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2010.05.036 pmid: 20673872
139 Johnson G D, Lalancette  C, Linnemann A K ,  Leduc F ,  Boissonneault G ,  Krawetz S A  (2011). The sperm nucleus: chromatin, RNA, and the nuclear matrix. Reproduction, 141(1): 21–36
https://doi.org/10.1530/REP-10-0322 pmid: 20876223
140 Hammoud S S, Nix  D A, Zhang  H, Purwar J ,  Carrell D T ,  Cairns B R  (2009). Distinctive chromatin in human sperm packages genes for embryo development. Nature, 460(7254): 473–478 
https://doi.org/10.1038/nature08162 pmid: 19525931
141 Puri D, Dhawan  J, Mishra R K  (2010). The paternal hidden agenda: Epigenetic inheritance through sperm chromatin. Epigenetics, 5(5): 386–391
https://doi.org/10.4161/epi.5.5.12005 pmid: 20448473
142 Brykczynska U, Hisano  M, Erkek S ,  Ramos L ,  Oakeley E J ,  Roloff T C ,  Beisel C ,  Schübeler D ,  Stadler M B ,  Peters A H  (2010). Repressive and active histone methylation mark distinct promoters in human and mouse spermatozoa. Nat Struct Mol Biol, 17(6): 679–687
https://doi.org/10.1038/nsmb.1821 pmid: 20473313
143 Hallmayer J, Cleveland  S, Torres A ,  Phillips J ,  Cohen B ,  Torigoe T ,  Miller J ,  Fedele A ,  Collins J ,  Smith K ,  Lotspeich L ,  Croen L A ,  Ozonoff S ,  Lajonchere C ,  Grether J K ,  Risch N  (2011). Genetic heritability and shared environmental factors among twin pairs with autism. Arch Gen Psychiatry, 68(11): 1095–1102
https://doi.org/10.1001/archgenpsychiatry.2011.76 pmid: 21727249
144 Cannon T D, Kaprio  J, Lönnqvist J ,  Huttunen M ,  Koskenvuo M  (1998). The genetic epidemiology of schizophrenia in a Finnish twin cohort. A population-based modeling study. Arch Gen Psychiatry, 55(1): 67–74
https://doi.org/10.1001/archpsyc.55.1.67 pmid: 9435762
145 Gatz M, Pedersen  N L, Berg  S, Johansson B ,  Johansson K ,  Mortimer J A ,  Posner S F ,  Viitanen M ,  Winblad B ,  Ahlbom A  (1997). Heritability for Alzheimer’s disease: the study of dementia in Swedish twins. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 52(2): M117–M125
https://doi.org/10.1093/gerona/52A.2.M117 pmid: 9060980
146 Fraga M F, Ballestar  E, Paz M F ,  Ropero S ,  Setien F ,  Ballestar M L ,  Heine-Suñer D ,  Cigudosa J C ,  Urioste M ,  Benitez J ,  Boix-Chornet M ,  Sanchez-Aguilera A ,  Ling C, Carlsson  E, Poulsen P ,  Vaag A, Stephan  Z, Spector T D ,  Wu Y Z ,  Plass C ,  Esteller M  (2005). Epigenetic differences arise during the lifetime of monozygotic twins. Proc Natl Acad Sci USA, 102(30): 10604–10609
https://doi.org/10.1073/pnas.0500398102 pmid: 16009939
147 Gershon A, Sudheimer  K, Tirouvanziam R ,  Williams L M ,  O’Hara R  (2013). The long-term impact of early adversity on late-life psychiatric disorders. Curr Psychiatry Rep, 15(4): 352
https://doi.org/10.1007/s11920-013-0352-9 pmid: 23443532
148 Bagot R C, Zhang  T Y, Wen  X, Nguyen T T ,  Nguyen H B ,  Diorio J ,  Wong T P ,  Meaney M J  (2012). Variations in postnatal maternal care and the epigenetic regulation of metabotropic glutamate receptor 1 expression and hippocampal function in the rat. Proc Natl Acad Sci USA, 109(Suppl 2): 17200–17207
https://doi.org/10.1073/pnas.1204599109 pmid: 23045678
149 Zhang T Y, Hellstrom  I C, Bagot  R C, Wen  X, Diorio J ,  Meaney M J  (2010). Maternal care and DNA methylation of a glutamic acid decarboxylase 1 promoter in rat hippocampus. J Neurosci, 30(39): 13130–13137
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1039-10.2010 pmid: 20881131
150 Roth T L, Lubin  F D, Funk  A J, Sweatt  J D (2009). Lasting epigenetic influence of early-life adversity on the BDNF gene. Biol Psychiatry, 65(9): 760–769
https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2008.11.028 pmid: 19150054
151 Hashimoto T, Bergen  S E, Nguyen  Q L, Xu  B, Monteggia L M ,  Pierri J N ,  Sun Z, Sampson  A R, Lewis  D A (2005). Relationship of brain-derived neurotrophic factor and its receptor TrkB to altered inhibitory prefrontal circuitry in schizophrenia. J Neurosci, 25(2): 372–383
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4035-04.2005 pmid: 15647480
152 Jin B, Tao  Q, Peng J ,  Soo H M ,  Wu W, Ying  J, Fields C R ,  Delmas A L ,  Liu X, Qiu  J, Robertson K D  (2008). DNA methyltransferase 3B (DNMT3B) mutations in ICF syndrome lead to altered epigenetic modifications and aberrant expression of genes regulating development, neurogenesis and immune function. Hum Mol Genet, 17(5): 690–709
https://doi.org/10.1093/hmg/ddm341 pmid: 18029387
153 Jowaed A, Schmitt  I, Kaut O ,  Wüllner U  (2010). Methylation regulates alpha-synuclein expression and is decreased in Parkinson’s disease patients’ brains. J Neurosci, 30(18): 6355–6359
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.6119-09.2010 pmid: 20445061
154 Winkelmann J, Lin  L, Schormair B ,  Kornum B R ,  Faraco J ,  Plazzi G ,  Melberg A ,  Cornelio F ,  Urban A E ,  Pizza F ,  Poli F, Grubert  F, Wieland T ,  Graf E, Hallmayer  J, Strom T M ,  Mignot E  (2012). Mutations in DNMT1 cause autosomal dominant cerebellar ataxia, deafness and narcolepsy. Hum Mol Genet, 21(10): 2205–2210
https://doi.org/10.1093/hmg/dds035 pmid: 22328086
155 Chestnut B A, Chang  Q, Price A ,  Lesuisse C ,  Wong M, Martin  L J (2011). Epigenetic regulation of motor neuron cell death through DNA methylation. J Neurosci, 31(46): 16619–16636
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1639-11.2011 pmid: 22090490
156 Amir R E, Van den Veyver  I B, Wan  M, Tran C Q ,  Francke U ,  Zoghbi H Y  (1999). Rett syndrome is caused by mutations in X-linked MECP2, encoding methyl-CpG-binding protein 2. Nat Genet, 23(2): 185–188
https://doi.org/10.1038/13810 pmid: 10508514
157 Mnatzakanian G N ,  Lohi H, Munteanu  I, Alfred S E ,  Yamada T ,  MacLeod P J ,  Jones J R ,  Scherer S W ,  Schanen N C ,  Friez M J ,  Vincent J B ,  Minassian B A  (2004). A previously unidentified MECP2 open reading frame defines a new protein isoform relevant to Rett syndrome. Nat Genet, 36(4): 339–341
https://doi.org/10.1038/ng1327 pmid: 15034579
158 Chen R Z, Akbarian  S, Tudor M ,  Jaenisch R  (2001). Deficiency of methyl-CpG binding protein-2 in CNS neurons results in a Rett-like phenotype in mice. Nat Genet, 27(3): 327–331
https://doi.org/10.1038/85906 pmid: 11242118
159 Collins A L, Levenson  J M, Vilaythong  A P, Richman  R, Armstrong D L ,  Noebels J L ,  David Sweatt J ,  Zoghbi H Y  (2004). Mild overexpression of MeCP2 causes a progressive neurological disorder in mice. Hum Mol Genet, 13(21): 2679–2689
https://doi.org/10.1093/hmg/ddh282 pmid: 15351775
160 Guy J, Hendrich  B, Holmes M ,  Martin J E ,  Bird A (2001). A mouse Mecp2-null mutation causes neurological symptoms that mimic Rett syndrome. Nat Genet, 27(3): 322–326
https://doi.org/10.1038/85899 pmid: 11242117
161 Carney R M, Wolpert  C M, Ravan  S A, Shahbazian  M, Ashley-Koch A ,  Cuccaro M L ,  Vance J M ,  Pericak-Vance M A  (2003). Identification of MeCP2 mutations in a series of females with autistic disorder. Pediatr Neurol, 28(3): 205–211
https://doi.org/10.1016/S0887-8994(02)00624-0 pmid: 12770674
162 Kleefstra T, van Zelst-Stams  W A, Nillesen  W M, Cormier-Daire  V, Houge G ,  Foulds N ,  van Dooren M ,  Willemsen M H ,  Pfundt R ,  Turner A ,  Wilson M ,  McGaughran J ,  Rauch A ,  Zenker M ,  Adam M P ,  Innes M ,  Davies C ,  López A G ,  Casalone R ,  Weber A ,  Brueton L A ,  Navarro A D ,  Bralo M P ,  Venselaar H ,  Stegmann S P ,  Yntema H G ,  van Bokhoven H ,  Brunner H G  (2009). Further clinical and molecular delineation of the 9q subtelomeric deletion syndrome supports a major contribution of EHMT1 haploinsufficiency to the core phenotype. J Med Genet, 46(9): 598–606
https://doi.org/10.1136/jmg.2008.062950 pmid: 19264732
163 Kirov G, Pocklington  A J, Holmans  P, Ivanov D ,  Ikeda M ,  Ruderfer D ,  Moran J ,  Chambert K ,  Toncheva D ,  Georgieva L ,  Grozeva D ,  Fjodorova M ,  Wollerton R ,  Rees E, Nikolov  I, van de Lagemaat  L N, Bayés  A, Fernandez E ,  Olason P I ,  Böttcher Y ,  Komiyama N H ,  Collins M O ,  Choudhary J ,  Stefansson K ,  Stefansson H ,  Grant S G ,  Purcell S ,  Sklar P ,  O’Donovan M C ,  Owen M J  (2012). De novo CNV analysis implicates specific abnormalities of postsynaptic signalling complexes in the pathogenesis of schizophrenia. Mol Psychiatry, 17(2): 142–153
https://doi.org/10.1038/mp.2011.154 pmid: 22083728
164 Roelfsema J H ,  Peters D J  (2007). Rubinstein-Taybi syndrome: clinical and molecular overview. Expert Rev Mol Med, 9(23): 1–16
https://doi.org/10.1017/S1462399407000415 pmid: 17942008
165 Zollino M, Orteschi  D, Murdolo M ,  Lattante S ,  Battaglia D ,  Stefanini C ,  Mercuri E ,  Chiurazzi P ,  Neri G, Marangi  G (2012). Mutations in KANSL1 cause the 17q21.31 microdeletion syndrome phenotype. Nat Genet, 44(6): 636–638
https://doi.org/10.1038/ng.2257 pmid: 22544367
166 Michelson D J ,  Shevell M I ,  Sherr E H ,  Moeschler J B ,  Gropman A L ,  Ashwal S  (2011). Evidence report: Genetic and metabolic testing on children with global developmental delay: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and the Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology, 77(17): 1629–1635
https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3182345896 pmid: 21956720
167 Adegbola A, Gao  H, Sommer S ,  Browning M  (2008). A novel mutation in JARID1C/SMCX in a patient with autism spectrum disorder (ASD). Am J Med Genet A, 146A(4): 505–511
https://doi.org/10.1002/ajmg.a.32142 pmid: 18203167
168 Berdasco M, Ropero  S, Setien F ,  Fraga M F ,  Lapunzina P ,  Losson R ,  Alaminos M ,  Cheung N K ,  Rahman N ,  Esteller M  (2009). Epigenetic inactivation of the Sotos overgrowth syndrome gene histone methyltransferase NSD1 in human neuroblastoma and glioma. Proc Natl Acad Sci USA, 106(51): 21830–21835
https://doi.org/10.1073/pnas.0906831106 pmid: 20018718
169 Kleine-Kohlbrecher D ,  Christensen J ,  Vandamme J ,  Abarrategui I ,  Bak M, Tommerup  N, Shi X ,  Gozani O ,  Rappsilber J ,  Salcini A E ,  Helin K  (2010). A functional link between the histone demethylase PHF8 and the transcription factor ZNF711 in X-linked mental retardation. Mol Cell, 38(2): 165–178
https://doi.org/10.1016/j.molcel.2010.03.002 pmid: 20346720
170 Pereira P M, Schneider  A, Pannetier S ,  Heron D ,  Hanauer A  (2010). Coffin-Lowry syndrome. Eur J Hum Genet, 18(6): 627–633
https://doi.org/10.1038/ejhg.2009.189 pmid: 19888300
171 Gibson W T, Hood  R L, Zhan  S H, Bulman  D E, Fejes  A P, Moore  R, Mungall A J ,  Eydoux P ,  Babul-Hirji R ,  An J, Marra  M A, Chitayat  D, Boycott K M ,  Weaver D D ,  Jones S J , and the FORGE Canada Consortium (2012). Mutations in EZH2 cause Weaver syndrome. Am J Hum Genet, 90(1): 110–118
https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2011.11.018 pmid: 22177091
172 Jones W D, Dafou  D, McEntagart M ,  Woollard W J ,  Elmslie F V ,  Holder-Espinasse M ,  Irving M ,  Saggar A K ,  Smithson S ,  Trembath R C ,  Deshpande C ,  Simpson M A  (2012). De novo mutations in MLL cause Wiedemann-Steiner syndrome. Am J Hum Genet, 91(2): 358–364
https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2012.06.008 pmid: 22795537
173 Ng S B, Bigham  A W, Buckingham  K J, Hannibal  M C, McMillin  M J, Gildersleeve  H I, Beck  A E, Tabor  H K, Cooper  G M, Mefford  H C, Lee  C, Turner E H ,  Smith J D ,  Rieder M J ,  Yoshiura K ,  Matsumoto N ,  Ohta T, Niikawa  N, Nickerson D A ,  Bamshad M J ,  Shendure J  (2010). Exome sequencing identifies MLL2 mutations as a cause of Kabuki syndrome. Nat Genet, 42(9): 790–793
https://doi.org/10.1038/ng.646 pmid: 20711175
174 Campeau P M, Kim  J C, Lu  J T, Schwartzentruber  J A, Abdul-Rahman  O A, Schlaubitz  S, Murdock D M ,  Jiang M M ,  Lammer E J ,  Enns G M ,  Rhead W J ,  Rowland J ,  Robertson S P ,  Cormier-Daire V ,  Bainbridge M N ,  Yang X J ,  Gingras M C ,  Gibbs R A ,  Rosenblatt D S ,  Majewski J ,  Lee B H  (2012). Mutations in KAT6B, encoding a histone acetyltransferase, cause Genitopatellar syndrome. Am J Hum Genet, 90(2): 282–289
https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2011.11.023 pmid: 22265014
175 Lederer D, Grisart  B, Digilio M C ,  Benoit V ,  Crespin M ,  Ghariani S C ,  Maystadt I ,  Dallapiccola B ,  Verellen-Dumoulin C  (2012). Deletion of KDM6A, a histone demethylase interacting with MLL2, in three patients with Kabuki syndrome. Am J Hum Genet, 90(1): 119–124
https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2011.11.021 pmid: 22197486
176 Williams S R, Aldred  M A, Der Kaloustian  V M, Halal  F, Gowans G ,  McLeod D R ,  Zondag S ,  Toriello H V ,  Magenis R E ,  Elsea S H  (2010). Haploinsufficiency of HDAC4 causes brachydactyly mental retardation syndrome, with brachydactyly type E, developmental delays, and behavioral problems. Am J Hum Genet, 87(2): 219–228
https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2010.07.011 pmid: 20691407
177 Iossifov I, Ronemus  M, Levy D ,  Wang Z, Hakker  I, Rosenbaum J ,  Yamrom B ,  Lee Y H ,  Narzisi G ,  Leotta A ,  Kendall J ,  Grabowska E ,  Ma B, Marks  S, Rodgers L ,  Stepansky A ,  Troge J ,  Andrews P ,  Bekritsky M ,  Pradhan K ,  Ghiban E ,  Kramer M ,  Parla J ,  Demeter R ,  Fulton L L ,  Fulton R S ,  Magrini V J ,  Ye K, Darnell  J C, Darnell  R B, Mardis  E R, Wilson  R K, Schatz  M C, McCombie  W R, Wigler  M (2012). De novo gene disruptions in children on the autistic spectrum. Neuron, 74(2): 285–299
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.04.009 pmid: 22542183
178 Steffan J S, Bodai  L, Pallos J ,  Poelman M ,  McCampbell A ,  Apostol B L ,  Kazantsev A ,  Schmidt E ,  Zhu Y Z ,  Greenwald M ,  Kurokawa R ,  Housman D E ,  Jackson G R ,  Marsh J L ,  Thompson L M  (2001). Histone deacetylase inhibitors arrest polyglutamine-dependent neurodegeneration in Drosophila. Nature, 413(6857): 739–743
https://doi.org/10.1038/35099568 pmid: 11607033
179 Ferrante R J, Kubilus  J K, Lee  J, Ryu H ,  Beesen A ,  Zucker B ,  Smith K ,  Kowall N W ,  Ratan R R ,  Luthi-Carter R ,  Hersch S M  (2003). Histone deacetylase inhibition by sodium butyrate chemotherapy ameliorates the neurodegenerative phenotype in Huntington’s disease mice. J Neurosci, 23(28): 9418–9427
pmid: 14561870
180 Richards C, Jones  C, Groves L ,  Moss J, Oliver  C (2015). Prevalence of autism spectrum disorder phenomenology in genetic disorders: a systematic review and meta-analysis. Lancet Psychiatry, 2(10): 909–916
https://doi.org/10.1016/S2215-0366(15)00376-4 pmid: 26341300
181 Beyer K S, Blasi  F, Bacchelli E ,  Klauck S M ,  Maestrini E ,  Poustka A ,Molecular Genetic Study of Autism C I, and the International Molecular Genetic Study of Autism Consortium (IMGSAC) (2002). Mutation analysis of the coding sequence of the MECP2 gene in infantile autism. Hum Genet, 111(4-5): 305–309
https://doi.org/10.1007/s00439-002-0786-3 pmid: 12384770
182 Crawford D C, Acuna J M, Sherman S L ( 2001). FMR1 and the fragile X syndrome: human genome epidemiology review. Genet Med, 3: 359–371
https://doi.org/10.109700125817–200109000–00006 
183 Bernier R, Golzio  C, Xiong B ,  Stessman H A ,  Coe B P ,  Penn O, Witherspoon  K, Gerdts J ,  Baker C ,  Vulto-van Silfhout A T ,  Schuurs-Hoeijmakers J H ,  Fichera M ,  Bosco P ,  Buono S ,  Alberti A ,  Failla P ,  Peeters H ,  Steyaert J ,  Vissers L E ,  Francescatto L ,  Mefford H C ,  Rosenfeld J A ,  Bakken T ,  O’Roak B J ,  Pawlus M ,  Moon R, Shendure  J, Amaral D G ,  Lein E, Rankin  J, Romano C ,  de Vries B B ,  Katsanis N ,  Eichler E E  (2014). Disruptive CHD8 mutations define a subtype of autism early in development. Cell, 158(2): 263–276
https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.06.017 pmid: 24998929
184 Merner N, Forgeot d’Arc  B, Bell S C ,  Maussion G ,  Peng H, Gauthier  J, Crapper L ,  Hamdan F F ,  Michaud J L ,  Mottron L ,  Rouleau G A ,  Ernst C  (2016). A de novo frameshift mutation in chromodomain helicase DNA-binding domain 8 (CHD8): A case report and literature review. Am J Med Genet A, 170A(5): 1225–1235
https://doi.org/10.1002/ajmg.a.37566 pmid: 26789910
185 Johansson M, Råstam  M, Billstedt E ,  Danielsson S ,  Strömland K ,  Miller M ,  Gillberg C  (2006). Autism spectrum disorders and underlying brain pathology in CHARGE association. Dev Med Child Neurol, 48(1): 40–50
https://doi.org/10.1017/S0012162206000090 pmid: 16359593
186 Smith I M, Nichols  S L, Issekutz  K, Blake K , and the Canadian Paediatric Surveillance Program (2005). Behavioral profiles and symptoms of autism in CHARGE syndrome: preliminary Canadian epidemiological data. Am J Med Genet A, 133A(3): 248–256
https://doi.org/10.1002/ajmg.a.30544 pmid: 15688419
187 Ladd-Acosta C, Hansen  K D, Briem  E, Fallin M D ,  Kaufmann W E ,  Feinberg A P  (2014). Common DNA methylation alterations in multiple brain regions in autism. Mol Psychiatry, 19(8): 862–871
https://doi.org/10.1038/mp.2013.114 pmid: 23999529
188 Nardone S, Sams  D S, Reuveni  E, Getselter D ,  Oron O, Karpuj  M, Elliott E  (2014). DNA methylation analysis of the autistic brain reveals multiple dysregulated biological pathways. Transl Psychiatry, 4(9): e433
https://doi.org/10.1038/tp.2014.70 pmid: 25180572
189 Elagoz Yuksel M ,  Yuceturk B ,  Karatas O F ,  Ozen M, Dogangun  B (2016). The altered promoter methylation of oxytocin receptor gene in autism. J Neurogenet, 30(3-4): 280–284
https://doi.org/10.1080/01677063.2016.1202951 pmid: 27309964
190 Gregory S G, Connelly  J J, Towers  A J, Johnson  J, Biscocho D ,  Markunas C A ,  Lintas C ,  Abramson R K ,  Wright H H ,  Ellis P ,  Langford C F ,  Worley G ,  Delong G R ,  Murphy S K ,  Cuccaro M L ,  Persico A ,  Pericak-Vance M A  (2009). Genomic and epigenetic evidence for oxytocin receptor deficiency in autism. BMC Med, 7(1): 62
https://doi.org/10.1186/1741-7015-7-62 pmid: 19845972
191 Jiang Y H, Sahoo  T, Michaelis R C ,  Bercovich D ,  Bressler J ,  Kashork C D ,  Liu Q, Shaffer  L G, Schroer  R J, Stockton  D W, Spielman  R S, Stevenson  R E, Beaudet  A L (2004). A mixed epigenetic/genetic model for oligogenic inheritance of autism with a limited role for UBE3A. Am J Med Genet A, 131(1): 1–10 
https://doi.org/10.1002/ajmg.a.30297 pmid: 15389703
192 Nagarajan R P ,  Hogart A R ,  Gwye Y, Martin  M R, LaSalle  J M (2006). Reduced MeCP2 expression is frequent in autism frontal cortex and correlates with aberrant MECP2 promoter methylation. Epigenetics, 1(4): e1–e11
https://doi.org/10.4161/epi.1.4.3514 pmid: 17486179
193 Zhu L, Wang  X, Li X L ,  Towers A ,  Cao X, Wang  P, Bowman R ,  Yang H, Goldstein  J, Li Y J ,  Jiang Y H  (2014). Epigenetic dysregulation of SHANK3 in brain tissues from individuals with autism spectrum disorders. Hum Mol Genet, 23(6): 1563–1578
https://doi.org/10.1093/hmg/ddt547 pmid: 24186872
194 Shulha H P, Cheung  I, Whittle C ,  Wang J, Virgil  D, Lin C L ,  Guo Y, Lessard  A, Akbarian S ,  Weng Z (2012). Epigenetic signatures of autism: trimethylated H3K4 landscapes in prefrontal neurons. Arch Gen Psychiatry, 69(3): 314–324
https://doi.org/10.1001/archgenpsychiatry.2011.151 pmid: 22065254
195 Sun W, Poschmann  J, Cruz-Herrera Del Rosario  R, Parikshak N N ,  Hajan H S ,  Kumar V ,  Ramasamy R ,  Belgard T G ,  Elanggovan B ,  Wong C C ,  Mill J, Geschwind  D H, Prabhakar  S (2016). Histone Acetylome-wide Association Study of Autism Spectrum Disorder. Cell, 167(5): 1385–1397.e11
https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.10.031 pmid: 27863250
196 Hernandez D G ,  Nalls M A ,  Gibbs J R ,  Arepalli S ,  van der Brug M ,  Chong S ,  Moore M ,  Longo D L ,  Cookson M R ,  Traynor B J ,  Singleton A B  (2011). Distinct DNA methylation changes highly correlated with chronological age in the human brain. Hum Mol Genet, 20(6): 1164–1172
https://doi.org/10.1093/hmg/ddq561 pmid: 21216877
197 Lu H, Liu  X, Deng Y ,  Qing H (2013). DNA methylation, a hand behind neurodegenerative diseases. Front Aging Neurosci, 5: 85
https://doi.org/10.3389/fnagi.2013.00085 pmid: 24367332
198 Lu T, Aron  L, Zullo J ,  Pan Y, Kim  H, Chen Y ,  Yang T H ,  Kim H M ,  Drake D ,  Liu X S ,  Bennett D A ,  Colaiácovo M P ,  Yankner B A  (2014). REST and stress resistance in ageing and Alzheimer’s disease. Nature, 507(7493): 448–454
https://doi.org/10.1038/nature13163 pmid: 24670762
199 De Jager P L ,  Srivastava G ,  Lunnon K ,  Burgess J ,  Schalkwyk L C ,  Yu L, Eaton  M L, Keenan  B T, Ernst  J, McCabe C ,  Tang A, Raj  T, Replogle J ,  Brodeur W ,  Gabriel S ,  Chai H S ,  Younkin C ,  Younkin S G ,  Zou F, Szyf  M, Epstein C B ,  Schneider J A ,  Bernstein B E ,  Meissner A ,  Ertekin-Taner N ,  Chibnik L B ,  Kellis M ,  Mill J, Bennett  D A (2014). Alzheimer’s disease: early alterations in brain DNA methylation at ANK1, BIN1, RHBDF2 and other loci. Nat Neurosci, 17(9): 1156–1163
https://doi.org/10.1038/nn.3786 pmid: 25129075
200 Lunnon K, Smith  R, Hannon E ,  De Jager P L ,  Srivastava G ,  Volta M ,  Troakes C ,  Al-Sarraj S ,  Burrage J ,  Macdonald R ,  Condliffe D ,  Harries L W ,  Katsel P ,  Haroutunian V ,  Kaminsky Z ,  Joachim C ,  Powell J ,  Lovestone S ,  Bennett D A ,  Schalkwyk L C ,  Mill J (2014). Methylomic profiling implicates cortical deregulation of ANK1 in Alzheimer’s disease. Nat Neurosci, 17(9): 1164–1170
https://doi.org/10.1038/nn.3782 pmid: 25129077
201 Chouliaras L, Mastroeni  D, Delvaux E ,  Grover A ,  Kenis G ,  Hof P R ,  Steinbusch H W ,  Coleman P D ,  Rutten B P ,  van den Hove D L  (2013). Consistent decrease in global DNA methylation and hydroxymethylation in the hippocampus of Alzheimer’s disease patients. Neurobiol Aging, 34(9): 2091–2099
https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2013.02.021 pmid: 23582657
202 Mastroeni D, McKee  A, Grover A ,  Rogers J ,  Coleman P D  (2009). Epigenetic differences in cortical neurons from a pair of monozygotic twins discordant for Alzheimer’s disease. PLoS One, 4(8): e6617
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0006617 pmid: 19672297
203 Wang S C, Oelze  B, Schumacher A  (2008). Age-specific epigenetic drift in late-onset Alzheimer’s disease. PLoS One, 3(7): e2698
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0002698 pmid: 18628954
204 Bakulski K M, Dolinoy  D C, Sartor  M A, Paulson  H L, Konen  J R, Lieberman  A P, Albin  R L, Hu  H, Rozek L S  (2012). Genome-wide DNA methylation differences between late-onset Alzheimer’s disease and cognitively normal controls in human frontal cortex. J Alzheimers Dis, 29(3): 571–588 
https://doi.org/10.3233/jad-2012-111223 pmid: 22451312
205 Savas J N, Makusky  A, Ottosen S ,  Baillat D ,  Then F, Krainc  D, Shiekhattar R ,  Markey S P ,  Tanese N  (2008). Huntington’s disease protein contributes to RNA-mediated gene silencing through association with Argonaute and P bodies. Proc Natl Acad Sci USA, 105(31): 10820–10825
https://doi.org/10.1073/pnas.0800658105 pmid: 18669659
206 Buckley N J, Johnson  R, Zuccato C ,  Bithell A ,  Cattaneo E  (2010). The role of REST in transcriptional and epigenetic dysregulation in Huntington’s disease. Neurobiol Dis, 39(1): 28–39
https://doi.org/10.1016/j.nbd.2010.02.003 pmid: 20170730
207 Zuccato C, Tartari  M, Crotti A ,  Goffredo D ,  Valenza M ,  Conti L ,  Cataudella T ,  Leavitt B R ,  Hayden M R ,  Timmusk T ,  Rigamonti D ,  Cattaneo E  (2003). Huntingtin interacts with REST/NRSF to modulate the transcription of NRSE-controlled neuronal genes. Nat Genet, 35(1): 76–83
https://doi.org/10.1038/ng1219 pmid: 12881722
208 Zuccato C, Belyaev  N, Conforti P ,  Ooi L, Tartari  M, Papadimou E ,  MacDonald M ,  Fossale E ,  Zeitlin S ,  Buckley N ,  Cattaneo E  (2007). Widespread disruption of repressor element-1 silencing transcription factor/neuron-restrictive silencer factor occupancy at its target genes in Huntington’s disease. J Neurosci, 27(26): 6972–6983
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4278-06.2007 pmid: 17596446
209 von Schimmelmann M ,  Feinberg P A ,  Sullivan J M ,  Ku S M ,  Badimon A ,  Duff M K ,  Wang Z, Lachmann  A, Dewell S ,  Ma’ayan A ,  Han M H ,  Tarakhovsky A ,  Schaefer A  (2016). Polycomb repressive complex 2 (PRC2) silences genes responsible for neurodegeneration. Nat Neurosci, 19(10): 1321–1330
https://doi.org/10.1038/nn.4360 pmid: 27526204
Related articles from Frontiers Journals
[1] Karim Mowla, Mohammad Amin Saki, Mohammad Taha Jalali, Zeinab Deris Zayeri. How to manage rheumatoid arthritis according to classic biomarkers and polymorphisms?[J]. Front. Biol., 2017, 12(3): 183-191.
[2] Pang-Kuo Lo,Benjamin Wolfson,Qun Zhou. Cellular, physiological and pathological aspects of the long non-coding RNA NEAT1[J]. Front. Biol., 2016, 11(6): 413-426.
[3] Liang Hu,Edward Trope,Qi-Long Ying. Metabolism of pluripotent stem cells[J]. Front. Biol., 2016, 11(5): 355-365.
[4] Ying-Tao Zhao,Maria Fasolino,Zhaolan Zhou. Locus- and cell type-specific epigenetic switching during cellular differentiation in mammals[J]. Front. Biol., 2016, 11(4): 311-322.
[5] Paul J. Lucassen,Charlotte A. Oomen. Stress, hippocampal neurogenesis and cognition: functional correlations[J]. Front. Biol., 2016, 11(3): 182-192.
[6] Martha Hvoslef-Eide,Charlotte A. Oomen. Adult neurogenesis and pattern separation in rodents: A critical evaluation of data, tasks and interpretation[J]. Front. Biol., 2016, 11(3): 168-181.
[7] Anita E. Autry,Megumi Adachi,Lisa M. Monteggia. Dynamic methylation driven by neuronal activity in hippocampal neurons impacts complex behavior[J]. Front. Biol., 2015, 10(5): 439-447.
[8] Joshua D. TOMPKINS,Arthur D. RIGGS. An epigenetic perspective on the failing heart and pluripotent-derived-cardiomyocytes for cell replacement therapy[J]. Front. Biol., 2015, 10(1): 11-27.
[9] Jamie K. WONG,Hongyan ZOU. Reshaping the chromatin landscape after spinal cord injury[J]. Front. Biol., 2014, 9(5): 356-366.
[10] Nidhi VISHNOI,Jie YAO. Gene positioning and genome function[J]. Front. Biol., 2014, 9(4): 255-268.
[11] Simon M.G. BRAUN, Sebastian JESSBERGER. Adult neurogenesis in the mammalian brain[J]. Front Biol, 2013, 8(3): 295-304.
[12] Yiwei LIN, Binhua P. ZHOU. Histone mimics: digging down under[J]. Front Biol, 2013, 8(2): 228-233.
[13] Blanca E. BARRERA-FIGUEROA, Zhigang WU, Renyi LIU. Abiotic stress-associated microRNAs in plants: discovery, expression analysis, and evolution[J]. Front Biol, 2013, 8(2): 189-197.
[14] Iouri CHEPELEV, Xin CHEN. Alternative splicing switching in stem cell lineages[J]. Front Biol, 2013, 8(1): 50-59.
[15] Feng C. ZHOU. DNA methylation program during development[J]. Front Biol, 2012, 7(6): 485-494.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed