Epigenetyka

Plik Epigenetyka zajmuje się zmianą aktywności genów bez zmiany sekwencji DNA genu. Wiele procesów zachodzących w organizmie opiera się na procesach epigenetyki. Najnowsze wyniki badań potwierdzają ich znaczenie dla zdolności organizmu do modyfikacji w kontekście wpływów środowiska.

Co to jest Epigenetyka?

Termin epigenetyka opisuje oprócz dziedziczności (genetyka) zmiany w aktywności genów. Oznacza to, że kod genetyczny genu jest ustalony, ale nie zawsze jest stosowany. Epigenetyka zajmuje się zmianami funkcji genomu DNA, które nie są spowodowane zmianą sekwencji DNA.

Każda komórka żywej istoty zawiera ten sam program genetyczny. Jednak w trakcie jego rozwoju następuje różnicowanie narządów i różnych tkanek. Na przykład komórki krwi mają te same informacje dziedziczne, co komórki nerek. W obu typach komórek aktywne są tylko różne geny. Różnicowanie komórek można wyjaśnić procesami epigenetycznymi, które przejawiają się aktywacją lub dezaktywacją genów.

Niezróżnicowane komórki to tak zwane komórki macierzyste, które poprzez klonowanie mogą przekształcić się w nowy, identyczny genetycznie organizm. Jednak zróżnicowane komórki można również przekształcić z powrotem w komórki macierzyste poprzez odwrócenie zmiany epigenetycznej.

Funkcja i zadanie

Po każdym podziale komórki epigeneza stopniowo zmienia informację genetyczną w komórce. Niektóre geny są dezaktywowane przez metylację DNA.

Inną opcją jest oznaczenie DNA za pomocą tak zwanej acetylacji histonów. Dwumetrowa nić DNA jest rozpakowywana w maleńkim jądrze komórkowym i oznaczana w określonych punktach. Gwarantuje to, że odczytywane są tylko informacje istotne dla typu komórki. Zarówno metylacja, jak i acetylacja histonów są kontrolowane przez czynniki biochemiczne.

Każdy organizm, w tym człowiek, ma wiele tak zwanych fraszek. Dodatkowe kody genetyczne, które determinują modyfikację organizmu, są uważane za fraszki. W trakcie życia organizm zmienia się coraz bardziej pod wpływem środowiska. Kod genetyczny zostaje zachowany, ale wpływy zewnętrzne stają się coraz ważniejsze.

Wpływy środowiskowe obejmują odżywianie, czynniki stresu, kontakty społeczne, toksyny środowiskowe, a nawet doświadczenia, które są zakotwiczone w psychice osoby. Wiadomo, że organizm reaguje na te czynniki i gromadzi doświadczenia, aby w razie potrzeby móc zareagować.

Zgodnie z nowszymi ustaleniami wszystkie interakcje między organizmem a środowiskiem są kontrolowane epigenetycznie. W konsekwencji wygląd zewnętrzny (fenotyp), charakter i zachowanie są w znacznym stopniu kształtowane przez procesy epigenetyczne.

Różny rozwój bliźniąt jednojajowych pod różnymi wpływami zewnętrznymi pokazuje, jak silny może być odcisk. Innym przykładem mogą być zmiany fizyczne spowodowane zmianą przeżywanej płci, które zachodzą bez podawania leków. Wśród albańskich burrneshas (kobiet, które prowadzą życie mężczyzny) są Świadectwo tego.

Niektóre badania pokazują, że nabyte cechy można przekazać dalej. Podstawowy kod genetyczny jest przekazywany dalej, ale dodatkowe zmiany genetyczne (zmiany epigenetyczne) są również częściowo przekazywane potomstwu przy zachowaniu danej sekwencji DNA genów.

Choroby i dolegliwości

Wpływ epigenetyki na fenotyp i zachowanie człowieka staje się coraz bardziej wyraźny. Nowe wyniki badań wskazują na znaczenie procesów epigenetycznych dla zdrowia człowieka.

Na przykład wiele chorób ma przyimek genetyczny. Występują w rodzinach. Przykładami są cukrzyca, choroby sercowo-naczyniowe, choroby reumatyczne i demencja. Tutaj sposób życia odgrywa główną rolę w tym, czy dana choroba w ogóle wybuchnie. Na przykład u bliźniąt jednojajowych stwierdzono, że choroba Alzheimera jest bardzo zależna od środowiska, pomimo jej genetycznego przyimka.

Dzięki epigenetyce można było również wyjaśnić, na przykład, dlaczego zielona herbata jest tak zdrowa. Substancja czynna 3-galusanu epigallokatechiny (EGCG) w herbacie aktywuje gen, który koduje enzym zapobiegający rakowi. U osób starszych gen ten jest często metylowany, a zatem nieaktywny. Zwiększa to prawdopodobieństwo zachorowania na raka w starszym wieku. Jednak spożywanie zielonej herbaty powoduje ponowne zmniejszenie prawdopodobieństwa raka.

Na przykład w świecie pszczół królowa nie różni się genetycznie od robotnic. Ale ponieważ jest jedynym zwierzęciem karmionym mleczkiem pszczelim, przekształca się w królową pszczół. Wraz z nią wiele głupich genów jest reaktywowanych pod wpływem określonego czynnika biologicznego.

U ludzi, między innymi, niekorzystne warunki społeczne często prowadzą później do zaburzeń osobowości. Dziś należy przyjąć, że wiele chorób psychicznych i psychicznych jest wywoływanych przez procesy epigenetyczne. Ludzki epigenom przechowuje również traumę, która później wpływa na strukturę osobowości.

Nowe badania naukowe wykazały, że w genomie osób po traumie występuje wiele błędów. Jednak po udanej terapii błędy te ponownie zniknęły.

Istnieją również zmiany epigenetyczne, które są przekazywane potomstwu i czynią je genetycznie predysponowanymi do pewnych chorób. Na przykład w szwedzkim badaniu na ludziach zbadano związek między dostępnością pożywienia a predyspozycją do chorób w kolejnych pokoleniach.

Genetycy Marcus Pembrey i Lars Olov Bygren odkryli, że wnuki dziadków płci męskiej, którzy mieli dużo jedzenia, zawsze byli podatni na cukrzycę. Prawdopodobnie miały tu miejsce zmiany epigenetyczne na chromosomach płci.

Nawet ludzie po traumie mogą przekazać zmiany epigenetyczne przyszłym pokoleniom. Dalsze badania w dziedzinie epigenetyki powinny pomóc w odkryciu i odwróceniu zmian epigenetycznych powodujących choroby.