Епігенетика

The Епігенетика має справу зі зміною активності гена без зміни послідовності ДНК гена. Багато процесів в організмі засновані на процесах епігенетики. Результати останніх досліджень доводять їх важливість для здатності організму змінюватися в контексті впливу навколишнього середовища.

Що таке епігенетика?

Термін епігенетика описує зміни активності генів крім спадковості (генетики). Отже, це означає, що генетичний код гена є фіксованим, але не завжди застосовується. Епігенетика стосується змін у функції геному ДНК, які не викликані зміною послідовності ДНК.

Кожна клітина живої істоти містить одну і ту ж генетичну програму. Однак у процесі свого розвитку відбувається диференціація органів і різних тканин. Наприклад, клітини крові мають ту саму спадкову інформацію, що і клітини нирок. У клітинах двох типів активні лише різні гени. Диференціацію клітин можна пояснити епігенетичними процесами, які проявляються через активацію або інактивацію генів.

Недиференційовані клітини - це так звані стовбурові клітини, які через клонування можуть перерости в новий, генетично ідентичний організм. Однак диференційовані клітини також можуть бути перетворені назад у стовбурові клітини шляхом зміни епігенетичної зміни.

Функція та завдання

Після кожного поділу клітини епігенез поступово змінює генетичну інформацію всередині клітини. Окремі гени інактивуються метилюванням ДНК.

Іншим варіантом є маркування ДНК за допомогою ацетилювання гістону. Двометровий ланцюг ДНК розпаковується в крихітному клітинному ядрі і відзначається в певних точках. Це гарантує, що читається лише інформація, що стосується типу комірки. Як метилювання, так і ацетилювання гістону контролюються біохімічними агентами.

Кожен організм, включаючи людину, має багато так званих епіграм. Додаткові генетичні коди, що визначають модифікацію організму, вважаються епіграмами. У процесі життя організм все більше і більше змінюється під впливом навколишнього середовища. Генетичний код зберігається, але зовнішній вплив набуває все більшого значення.

До впливів навколишнього середовища належать харчування, фактори стресу, соціальні контакти, токсини навколишнього середовища або навіть переживання, які закріплені в психіці людини. Відомо, що організм реагує на ці фактори і зберігає досвід, щоб мати можливість реагувати при необхідності.

Згідно з останніми висновками, всі взаємодії між організмом і навколишнім середовищем контролюються епігенетично. Як наслідок, зовнішній вигляд (фенотип), характер та поведінка значно формуються епігенетичними процесами.

Різний розвиток однакових близнюків під різними зовнішніми впливами показує, наскільки сильним може бути відбиток. Іншим прикладом можуть бути фізичні зміни через зміну живої статі, які відбуваються без прийому ліків. Албанські бурнеші (жінки, які живуть життям чоловіка), включають Свідчення про це.

Деякі дослідження показують, що набуті ознаки можна передавати. Хоча основний генетичний код передається, додаткові генетичні зміни (епігенетичні зміни) також частково передаються нащадкам, зберігаючи задану послідовність генів ДНК.

Хвороби та недуги

Вплив епігенетики на фенотип та поведінку людини стає все більш зрозумілим. Нові результати досліджень вказують на важливість епігенетичних процесів для здоров'я людини.

Наприклад, багато захворювань мають генетичну приналежність. Вони зустрічаються в сім'ях. Прикладами є цукровий діабет, серцево-судинні захворювання, ревматичні захворювання та деменція. Тут спосіб життя відіграє головну роль у тому, чи взагалі спалахне відповідне захворювання. У ідентичних близнюків, наприклад, було встановлено, що хвороба Альцгеймера дуже залежить від навколишнього середовища, незважаючи на генетичну схильність.

За допомогою епігенетики можна було також з’ясувати, чому, наприклад, зелений чай такий здоровий. Діюча речовина епігалокатехін-3-галат (EGCG) у чаї активує ген, що кодує фермент, що запобігає раку. У літніх людей цей ген часто метильований і тому неактивний. Це збільшує ймовірність розвитку раку в старості. Однак, вживаючи зелений чай, ймовірність виникнення раку знову зменшується.

Наприклад, у царині бджіл королева генетично не відрізняється від робітників. Але оскільки вона є єдиною твариною, яка годується маточним молочком, вона перетворюється на королеву бджолу. З нею багато німі гени реактивуються завдяки специфічному біологічному агенту.

У людей, крім іншого, несприятливі соціальні умови часто призводять до розладів особистості пізніше. Сьогодні треба припустити, що багато психічні та психологічні захворювання спровоковані епігенетичними процесами. Епігеном людини також зберігає травми, які згодом впливають на структуру особистості.

Нові наукові дослідження показали, що в геномі травмованих людей трапляється багато помилок. Однак після успішної терапії ці помилки знову зникли.

Існують також епігенетичні зміни, які передаються потомству і роблять їх генетично схильними до певних захворювань. Наприклад, у шведському дослідженні на людях було досліджено зв’язок між наявністю їжі та схильністю до хвороб у наступних поколіннях.

Генетики Маркус Пембре та Ларс Олов Бигрен виявили, що онуки чоловіків дідусів, які мали багато їсти, завжди були схильні до діабету. Тут, ймовірно, відбулися епігенетичні зміни статевих хромосом.

Навіть травмовані люди можуть передати епігенетичні зміни майбутнім поколінням. Подальші дослідження в галузі епігенетики повинні допомогти виявити та повернути епігенетичні зміни, що викликають захворювання.