Epigenetik nedir? Anlamanın anahtarları

DNA ne kadar önemlidir. Genetik kod, yaşamın anahtar parçası, İnsanlarda, organizmanın, genomu oluşturan yaklaşık 20.000 gen arasında gelişmesini sağlayan bilgiyi saklar. Aynı bedenin tüm hücreleri aynı DNA'ya sahiptir..

Peki, farklı davranmaları nasıl mümkün olabilir? Ya da daha doğrusu, eğer aynı DNA'yı gösterirlerse, bir nöronun bir nöron olduğu ve bir hepatosit olmadığı? Cevap epigenetikte yatıyor.

• İlgili makale: "Genetik ve davranış: Genler nasıl davrandığımıza karar veriyor mu?"

Epigenetik nedir?

Bilgi içermesine rağmen, deoksiribonükleik asit zinciri her şey değildir, çünkü çevre olan önemli bir bileşen vardır. İşte "genetik hakkında" veya "genetiğin yanı sıra" olarak epigenetik terimi geliyor.

Düzenleyen genetik kod dışında olan faktörler var. Farklı genlerin ekspresyonu, ancak daima DNA sekansını sağlam tutmak. Alakalı olan bir mekanizmadır: eğer tüm genler aynı anda aktif olsaydı, ifade üzerinde bir kontrolün gerekli olduğu herhangi bir iyi olmazdı..

Epigenetik terimi, 1942'de İskoç genetik uzmanı Conrad Hal Waddington tarafından atıfta bulunulmak üzere tanımlanmıştır. Gen ve çevre ilişkisinin incelenmesi.

Bu örnekle iyi bir arkadaş tarafından epigenezi anlamanın basit bir yolu bana verildi: DNA'nın bir kütüphane olduğunu düşünürsek, genler kitaptır ve genetik ifade kütüphanecidir. Ancak kütüphanelerin kendileri, tozları, rafları, yangınları ... kütüphanecinin kitaplara erişmesini engelleyen veya yardımcı olan her şey epigenetik olacaktır.

Gerçek şu ki İnsan genomu 20.000'den fazla genden oluşmaktadır., ancak bunlar aynı anda her zaman aktif değildir. Hücrenin türüne bağlı olarak, gelişimin hangi aşamasında organizma ya da bireyin yaşadığı çevre bile, bazı aktif genler olacak ve diğerleri olmayacak. DNA dizilimini değiştirmeden, yani mutasyonlara veya translokasyonlara neden olmadan gen ekspresyonunu kontrol etmekten sorumlu olan bir protein grubunun varlığı, buna izin verir.

Epigenomu bilmek

Epigenom kavramı, epigenetiğin ortaya çıkmasının bir sonucu olarak doğmuştur ve gen ekspresyonunun bu düzenlemesinin bir parçası olan tüm bileşenlerden daha fazla değildir..

Doğuştan yaşlanmaya kadar stabil ve değişmez kalan (veya olması gerektiği) genomun aksine, epigenom dinamik ve değişkendir. Gelişme boyunca değişiyor, çevreden etkilenebilir, ve hücre tipine göre aynı değildir. Çevresel bir etki oluşturmak için, tütün tüketmenin, kanser görünümünü destekleyen epigenom üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu görülmüştür..

Devam etmeden önce, DNA'nın amacını anlamak için genetiğin kısa bir incelemesi gerekir. Genetik kod genleri içerir, ancak bu nedenle bunun bir sonucu olmaz. Genel olarak, bu bir protein kompleksi denilen gereklidir RNA polimerazı bu geni "okur" ve kopyalar sadece okunan gen parçasından oluşan "messenger RNA" (mRNA) adı verilen başka bir nükleik asit zinciri türüne.

Elde edilen bu RNA'nın, proteini mRNA'dan sentezleyen, ribozom olarak bilinen başka bir moleküler kompleks tarafından oluşturulan bir protein dışındaki hiçbir nihai ürüne dönüştürülmesi gerekir. Nasıl çalıştığını net bir şekilde izleyerek devam ediyorum..

Epigenetik mekanizmalar

DNA, insanlarda herhangi bir hücrenin çapından çok daha büyük, neredeyse iki metre uzunluğa sahip çok büyük bir yapıdır..

Doğa akıllıcadır ve boyutu büyük ölçüde azaltmak ve onu hücre çekirdeği içine paketlemek için bir yöntem buldu: "histonlar" adı verilen yapısal proteinler, Nükleozomu oluşturmak için sekiz kişilik gruplar halinde gruplanır, etrafına sarılması ve katlanmasını kolaylaştırması için DNA zincirini destekler.

DNA zinciri tamamen sıkıştırılmaz ve hücrenin işlevlerini yerine getirmesi için daha fazla serbest parça bırakır. Gerçek şu ki, katlamanın, genlerin RNA polimerazı tarafından okunmasını zorlaştırdığı, bu nedenle farklı hücrelerde her zaman aynı şekilde katlanmadığıdır. RNA polimerazına erişime izin vermeyerek, Gen ekspresyonu üzerinde kontrol egzersizi diziyi değiştirmeden.

Sadece bu olsaydı çok basit olurdu, ama epigenom Aynı zamanda kimyasal işaretleyicileri kullanır. En iyi bilinen, bir metil grubunun (-CH3) deoksiribonükleik aside bağlanmasından oluşan DNA metilasyonudur. Bu işaret, yerleşimine bağlı olarak, hem bir genin okumasını uyarabilir hem de RNA polimerazı ile ulaşılmasını önleyebilir..

Epigenom kalıtsal mı?

Değişmeyen genom kalıtsaldır Bir bireyin ebeveynlerinin her biri. Fakat aynı şey epigenomda da oluyor mu? Bu konu birçok tartışma ve şüpheye yol açtı.

Unutmayın, genetik kodun aksine, epigenomun dinamik olduğunu. Miras alındığına ikna olmuş bilimsel gruplar var ve maruz kalan en yinelenen örnek, İsveç'te, kıtlığı yaşayan büyükanne ve büyükbaba torunlarının epigenetiklerin sonucu olarak daha uzun yaşadığı bir köy vakası..

Bu tür çalışmaların temel sorunu, süreci tanımlamamış olmaları, ancak şüpheyi çözen bir kanıt olmadan sadece varsayımlar olmalarıdır..

Epigenomun kalıtımsal olmadığına inananlara gelince, asıl işlevi olan gen ailesini ortaya çıkaran bir çalışmaya dayanıyorlar. zigottaki epigenomu yeniden başlatın. Bununla birlikte, aynı çalışma epigenomun tamamen yeniden başlamadığını, ancak genlerin% 5'inin bu işlemden kaçtığını ve küçük bir kapıyı açık bıraktığını açıkça ortaya koymaktadır..

Epigenetiğin önemi

Epigenetik çalışmalara verilen önem, bunun yolu olabileceği yönündedir. yaşam süreçlerini araştırmak ve anlamak yaşlanma, zihinsel süreçler veya kök hücreler gibi.

Daha fazla sonuç elde edilen alan, bu hastalığa karşı savaşmak için yeni farmakolojik tedaviler oluşturmak için hedefler arayan kanser biyolojisinin anlaşılmasında.

yaşlanma

Metinde daha önce de belirtildiği gibi, her hücrede bulunan epigenom, kişinin bulunduğu gelişim aşamasına göre değişir..

Bunu kanıtlamış çalışmalar var. Örneğin; genom insan beyninde değişir Doğumdan olgunluğa, yetişkinlikte ise yaşlılığa kadar stabil kalır. Yaşlanma sırasında yine değişiklikler var, ancak bu kez yukarı doğru değil aşağı doğru.

Bu çalışma için ergenlik döneminde daha fazla ürettiklerini ve yaşlılıkta azaldıklarını görerek DNA metilasyonlarına odaklandılar. Bu durumda, metilasyon eksikliği RNA polimerazın çalışmasını engeller, bu nöronların kısmında verimin azalmasına yol açar.

Yaşlanmanın anlaşılması için bir uygulama olarak, biyolojik yaşın göstergesi olarak kan hattındaki hücrelerde DNA metilasyon kalıplarını kullanan bir çalışma vardır. Nadiren, kronolojik yaş biyolojik yaş ile çakışmaz ve bu örüntü kullanılarak hastanın sağlığını ve ölüm oranını daha somut bir şekilde bilebilir.

Kanser ve patolojiler

Kanser, bir sebepten, menşe dokusunda uzmanlaşmayı bırakan ve çoğalmasını sınırlamadan veya başka dokulara geçmeden, farklılaşmamış bir hücre gibi davranmaya başlayan bir hücredir..

Mantıken, epigenomdaki değişiklikleri düşünmek normaldir bir hücrenin kanserli hale gelmesine neden olabilir gen ekspresyonunu etkileyerek.

DNA'da var "kanser baskılayıcı" olarak bilinen genler; kendi ismi, fonksiyonunun ne olduğunu gösterir. Bazı kanser vakalarında, bu genlerin metillendiği ve böylece genin etkisiz hale geldiği görülmüştür..

Günümüzde amaç epigenetiğin diğer patolojileri etkileyip etkilemediğini incelemektir. Ayrıca arteriyoskleroz ve bazı akıl hastalıklarında da bulunduğunu gösteren kanıtlar var..

Tıbbi uygulamalar

İlaç endüstrisi epigenom üzerinde göze sahip; dinamizmi sayesinde gelecekteki tedaviler için uygun bir hedef. Onlar zaten uygulamaya konuluyor bazı kanser türlerinde tedavi, esas olarak, ilacın DNA metilasyonunu hedef aldığı lösemiler ve lenfomalarda.

Bunun, kanserin kökeninin epigenetik olduğu ve bir başka mutasyon olmadıkça, örneğin bir mutasyonla olduğu sürece etkili olduğu not edilmelidir..

Bununla birlikte, en büyük zorluk, insan genomunu dizilimiyle insan epigenomu hakkında tüm bilgileri elde etmektir. Daha geniş bir bilgi birikimi ile gelecekte daha kişiselleştirilmiş tedaviler geliştirebilirsin ve belirli bir hastada hasarlı bölge hücrelerinin ihtiyaçlarını bilme.

Bilimin daha fazla zamana ihtiyacı var

Epigenetik oldukça yeni bir araştırma alanıdır ve konuyu anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır..

Net olması gereken bu epigenetik olmasıdır genetik ifade düzenlemelerinden oluşur DNA dizisini değiştirmez. Mutasyon durumlarında epigenetiğe hatalı referanslar bulmak nadir değildir, örneğin.