Epigenetika

The Epigenetika obravnava spreminjanje genskih aktivnosti brez spreminjanja zaporedja DNA gena. Številni procesi v telesu temeljijo na procesih epigenetike. Nedavni rezultati raziskav dokazujejo njihov pomen za sposobnost organizma, da se spreminja v okviru okoljskih vplivov.

Kaj je epigenetika?

Izraz epigenetika opisuje spremembe v aktivnosti genov poleg dednosti (genetika). To pomeni, da je genska koda gena fiksna, vendar ni vedno uporabljena. Epigenetika obravnava spremembe v genomski funkciji DNK, ki jih ne povzroči sprememba zaporedja DNK.

Vsaka celica v živem bitju vsebuje enak genetski program. Vendar pa v svojem razvoju pride do diferenciacije organov in različnih tkiv. Krvne celice imajo na primer enake dedne informacije kot ledvične celice. V obeh vrstah celic so aktivni samo različni geni. Diferenciacijo celic je mogoče razložiti z epigenetskimi procesi, ki se manifestirajo z aktivacijo ali inaktivacijo genov.

Nediferencirane celice so tako imenovane matične celice, ki se lahko s kloniranjem razvijejo v nov, gensko identičen organizem. Vendar pa se diferencirane celice lahko pretvorijo tudi nazaj v matične celice z obračanjem epigenetske spremembe.

Funkcija in naloga

Po vsaki delitvi celice epigeneza postopoma spreminja genetske informacije znotraj celice. Nekateri geni so inaktivirani z metilacijo DNA.

Druga možnost je, da se DNK označi z uporabo aceton acetona. Dvometer dolg pramen DNK je razvit v drobnoceličnem jedru in označen na določenih točkah. To zagotavlja, da se berejo samo informacije, ki so pomembne za vrsto celice. Metilacijo in histonsko acetilacijo nadzirajo biokemična sredstva.

Vsak organizem, vključno s človekom, ima veliko tako imenovanih epigramov. Dodatni genetski kodi, ki določajo spremembo organizma, se štejejo za epigrame. Tekom življenja se organizem pod vplivom okolja vse bolj spreminja. Genska koda se obdrži, zunanji vplivi pa postajajo vse pomembnejši.

Okoljski vplivi vključujejo prehrano, stresne dejavnike, socialne stike, toksine iz okolja ali celo izkušnje, ki so zasidrane v psihi človeka. Znano je, da telo reagira na te dejavnike in shrani izkušnje, da bi lahko reagiralo, če je potrebno.

Po novejših ugotovitvah so vse interakcije med organizmom in okoljem nadzorovane epigenetično. Posledično so epigenetski procesi pomembno oblikovani zunanji videz (fenotip), značaj in vedenje.

Različni razvoj istovetnih dvojčkov pod različnimi zunanjimi vplivi kaže, kako močan je lahko odtis. Drug primer so lahko telesne spremembe zaradi spremembe živega spola, ki se zgodijo brez dajanja zdravil. Mednje spadajo tudi albanski burrneši (ženske, ki živijo življenje moškega) Pričevanje o tem.

Nekatere raziskave kažejo, da lahko pridobljene lastnosti prenesemo. Osnovni genetski zapis se prenese, vendar se dodatne genetske spremembe (epigenetske spremembe) delno prenesejo tudi na potomce, pri čemer se ohrani dano zaporedje genov.

Bolezni in bolezni

Vpliv epigenetike na fenotip in človekovo vedenje postaja vse bolj jasen. Novi rezultati raziskav kažejo na pomen epigenetskih procesov za zdravje ljudi.

Na primer, številne bolezni imajo genetsko predpostavko. Pojavijo se v družinah. Primeri so diabetes mellitus, bolezni srca in ožilja, revmatične bolezni in demenca. Tu ima način življenja pomembno vlogo, ali zadevna bolezen sploh izbruhne. Pri identičnih dvojčkih so na primer ugotovili, da je Alzheimerjeva bolezen kljub svoji genetski predpostavki zelo odvisna od okolja.

Z epigenetiko je bilo mogoče tudi razjasniti, zakaj je na primer zeleni čaj tako zdrav. Zdravilna učinkovina epigallocatechin-3-galat (EGCG) v čaju aktivira gen, ki kodira encim, ki preprečuje raka. Pri starejših ljudeh je ta gen pogosto metiliran in zato neaktiven. To povečuje verjetnost za razvoj raka v starosti. Vendar se z uživanjem zelenega čaja verjetnost raka ponovno zmanjša.

Na primer, v kraljestvu čebel se matica ne razlikuje genetsko od delavcev. Ker pa je edina žival, ki jo hranijo matični mleček, se razvije v matico. Z njo se mnogi neumni geni reaktivirajo zaradi specifičnega biološkega sredstva.

Pri ljudeh med drugim neugodne družbene razmere pogosto kasneje privedejo do osebnostnih motenj. Danes je treba domnevati, da mnoge duševne in psihološke bolezni sprožijo epigenetski procesi. Človeški lastni vir hrani tudi travme, ki kasneje vplivajo na osebnostno strukturo.

Nove znanstvene raziskave so pokazale, da se v genomu travmatiziranih ljudi zgodi veliko napak. Po uspešni terapiji pa so te napake spet izginile.

Obstajajo tudi epigenetske spremembe, ki se prenašajo na potomce in zaradi katerih so genetsko nagnjeni k nekaterim boleznim. V švedski študiji na ljudeh so na primer preučili odnos med razpoložljivostjo hrane in nagnjenostjo k bolezni v naslednjih generacijah.

Genetiki Marcus Pembrey in Lars Olov Bygren so ugotovili, da so bili moški vnuki dedkov, ki so veliko jedli, vedno nagnjeni k diabetesu. Tu so se verjetno zgodile epigenetske spremembe na spolnih kromosomih.

Celo travmatizirani ljudje lahko prenesejo epigenetske spremembe na prihodnje generacije. Nadaljnje raziskave na področju epigenetike naj bi pomagale odkriti in obrniti epigenetske spremembe, ki povzročajo bolezen.