Tutti ereditiamo due copie di ogni gene autosomico, una copia da nostra madre e una da nostro padre. Entrambe le copie sono funzionali per la maggior parte di questi geni; tuttavia, in un piccolo sottoinsieme una copia viene disattivata in modo dipendente dal genitore-di-origine. Questi geni sono chiamati ‘imprinted’ perché una copia del gene è stata epigeneticamente marcata o impressa nell’uovo o nello sperma. Pertanto, l’espressione allelica di un gene impresso dipende dal fatto che risiedesse in un maschio o in una femmina della generazione precedente., L’espressione impressa può anche variare tra tessuti, stadi di sviluppo e specie (Reik e Walter, Imprinting genomico: influenza dei genitori sul genoma. Nat Rev Genet 2: 21-32, 2001).

Il fenomeno dell’imprinting genomico si è evoluto in un antenato comune ai marsupiali e ai mammiferi euteri oltre 150 milioni di anni fa (Killian et al, M6P / IGF2R imprinting evolution in mammals. Cella Mol 5: 707-716, 2000). Così, l’imprinting genomico si è evoluto nei mammiferi con l’avvento della nascita dal vivo., La sua evoluzione è apparentemente avvenuta a causa di una battaglia genitoriale tra i sessi per controllare il dispendio materno di risorse alla prole (Haig, Altercation of generations: genetic conflicts of pregnancy. Am J Reprod Immunol 35: 226-232, 1996). I geni impressi paternalmente espressi tendono a promuovere la crescita mentre è soppressa da quei geni che sono espressi maternamente. Pertanto, i geni espressi paternalmente migliorano l’estrazione di nutrienti dalla madre durante la gravidanza, mentre il genoma materno cerca di limitarlo., Questa battaglia genetica tra la madre e il padre sembra continuare anche dopo la nascita da topi che mancano paternalmente espresso Peg1 (Lefebvre et al, Comportamento materno anormale e ritardo della crescita associato alla perdita del gene impresso Mest. Nat Genet: 163-169, 1998) e Peg3 (Li et al, Regolazione del comportamento materno e crescita della prole da Peg3 paternalmente espresso. Scienza 284: 330-333, 1999) hanno ridotto il comportamento di nutrimento materno.,

I geni impressi sono bersagli di suscettibilità per numerose patologie umane perché il loro stato aploide funzionale consente a un singolo cambiamento genomico o epigenomico di disregolare la loro funzione causando effetti potenzialmente disastrosi sulla salute. Le anomalie di imprinting si manifestano spesso come disturbi dello sviluppo e neurologici quando si verificano durante lo sviluppo precoce e come cancro quando alterato più tardi nella vita., In particolare, i disturbi dell’imprinting sono stati collegati a sindromi di Angelman e Prader-Willi, malattia di Alzheimer, autismo, disturbo bipolare, diabete, orientamento sessuale maschile, obesità e schizofrenia; così come un certo numero di tumori: vescica, seno, cervicale, colorettale, esofageo, epatocellulare, polmone, mesotelioma, ovarico, prostata, testicolare e leucemia, tra gli altri (Falls et al, Genomic Imprinting: implicazioni per la malattia umana. Am J Pathol 154: 635-47, 1999; Jirtle, Imprinting genomico e cancro. Scad. Cella Res 248: 18-24, 1999).,

I meccanismi per l’imprinting sono ancora definiti in modo incompleto, ma comportano modifiche epigenetiche che vengono cancellate e quindi ripristinate durante la creazione di uova e spermatozoi. Recenti ricerche dimostrano che le diete metil carenti materne durante la gravidanza possono alterare l’espressione dei geni impressi nella prole (Waterland et al, la dieta post-svezzamento influenza l’imprinting genomico nel locus del fattore di crescita insulino-simile 2 (Igf2). Hum Mol Genet 15: 705-716, 2006). Ciò rende i geni impressi probabili bersagli epigenetici per le interazioni ambientali con il genoma., Inoltre, poiché i geni impressi variano significativamente tra le specie, non devono essere identificati solo nei topi (Luedi et al, Previsione Genome-wide dei geni murini impressi. Genome Res 15: 875-884, 2005), ma anche nell’uomo se vogliamo capire le malattie umane e l’impatto degli agenti chimici e fisici nella loro eziologia.