Шта је епигенетика? Кључеви за разумевање

Колико је важна ДНК. Генетски код је кључни део живота, да у случају људи чува информације које омогућују организму да се развије међу готово 20.000 гена који чине геном. Све ћелије истог тела имају исту ДНК.

Како је онда могуће да се понашају другачије? Или боље речено, како је неурон неурон, а не хепатоцит, ако они представљају исту ДНК? Одговор лежи у епигенетици.

• Сродни чланак: "Генетика и понашање: да ли гени одлучују како ћемо поступати?"

Шта је епигенетика?

Иако садржи информације, ланац деоксирибонуклеинске киселине није све, јер постоји важна компонента која је окружење. Овде долази термин епигенетика, "о генетици" или "поред генетике".

Постоје фактори спољашњи према генетском коду који регулишу експресију различитих гена, али увек држећи ДНК секвенцу нетакнутом. То је механизам који има своју релевантност: ако су сви гени били активни у исто вријеме, то не би било добро, за које је потребна контрола над изразом.

Термин епигенетика сковао је шкотски генетичар Цонрад Хал Ваддингтон 1942. године проучавање односа гена и околине.

Једноставан начин да разумемо епигенезу дао ми је добар пријатељ са овим примером: ако сматрамо да је ДНК библиотека, гени су књиге и генетска експресија је библиотекар. Али саме библиотеке, прашина, полице, пожари ... све што спречава или помаже библиотекару да дође до књига би била епигенетика.

Стварност је то Људски геном се састоји од више од 20.000 гена, али они нису увек активни у исто време. У зависности од типа ћелије, у којој фази развоја је организам или чак окружење у којем појединац живи, биће активни гени, а други неће. Присуство групе протеина која је одговорна за контролу експресије гена без модификовања ДНК секвенце, тј. Без изазивања мутација или транслокација, на пример, дозвољава ово.

Познавање епигена

Појам епигенома рођен је као посљедица појаве епигенетике и није више од свих компоненти које су дио ове регулације експресије гена..

За разлику од генома који остаје стабилан и непромјенљив од рођења до старости (или би требао бити), епигеном је динамичан и варијабилан. Током развоја се мења, на околину, и то није исто према типу ћелије. Да би се постигао утицај на животну средину, уочено је да конзумирање дувана има негативан утицај на епигеном, што погодује појави рака.

Пре него што наставимо, потребан је кратак преглед генетике да би се разумела сврха ДНК. Генетски код садржи гене, али из тог разлога то не би имало посљедице. Генерално, неопходно је да се назове комплекс протеина РНА полимераза "чита" овај ген и транскрибује га на други тип ланца нуклеинске киселине назван "курирска РНА" (мРНА), који се састоји само од читаног фрагмента гена.

Неопходно је да се добијена РНК преведе у коначни производ, који није ништа друго него протеин, формиран од другог молекуларног комплекса познатог као рибозом, који синтетише протеин из мРНА. Имајући јасно како то ради, настављам.

Епигенетски механизми

ДНК је веома велика структура, која у случају људи има дужину од скоро два метра, много већа од пречника било које ћелије.

Природа је мудра и нашла је метод који драстично смањује величину и пакује га у језгро ћелије: захваљујући структурни протеини названи "хистони", који су груписани у групе од осам да формирају нуклеосом, подржавају ДНК ланац да га омотају и олакшају склапање.

Ланац ДНК се не компактира потпуно, остављајући више слободних делова за ћелију да обавља своје функције. Истина је да пресавијање отежава читање гена помоћу РНА полимеразе, тако да није увек пресавијено на исти начин у различитим ћелијама. Не дозвољавајући приступ РНА полимерази, ви сте вршење контроле над експресијом гена без модификовања секвенце.

Било би врло једноставно да је то само ово, али епигеном Користи се и хемијски маркери. Најпознатија је ДНА метилација, која се састоји од везивања метил групе (-ЦХ3) за деоксирибонуклеинску киселину. Ова ознака, у зависности од њеног положаја, може и стимулисати читање гена и спречити да дође до РНК полимеразе..

Да ли је епигенома наследјена?

Геном, који је непромјењив, је наслијеђен сваког од родитеља појединца. Али да ли се иста ствар дешава са епигеном? Ова тема је донела много контроверзи и сумњи.

Запамтите да, за разлику од генетског кода, епигеном је динамичан. Постоје научне групе које су убеђене да је и она наследна, а најчешћи пример који је изложен је случај села у Шведској где унуци дједова и бака који су искусили глад живе дуже, као да су резултат епигенетике.

Главни проблем ове врсте студија је да они не описују процес, већ су само претпоставке без демонстрације која решава сумњу..

Што се тиче оних који верују да епигеноме није наслеђено, они се заснивају на студији која открива породицу гена чија је главна функција поново покрени епигеноме у зиготи. Међутим, иста студија јасно показује да се епигеном не покреће у потпуности, али да 5% гена избегава овај процес, остављајући мала врата отворена.

Значај епигенетике

Значај који се даје истраживању епигенетике је да то може бити пут истражити и разумети животне процесе као старење, ментални процеси или матичне ћелије.

Поље у којем се добија више резултата је у разумијевању биологије рака, тражећи циљеве за генерирање нових фармаколошких терапија за борбу против ове болести..

Старење

Као што је раније поменуто у тексту, епигеном у свакој ћелији мења се у складу са стадијумом развоја у коме је особа.

Постоје студије које су ово доказале. На пример, примећено је то геном варира у људском мозгу од рођења до зрелости, док у одраслој доби све до старости остаје стабилна. Током старења поново се дешавају промене, али овај пут надоле уместо навише.

За ову студију фокусирали су се на ДНА метилације, видећи да су они генерисали више током адолесценције и смањивали у старости. У овом случају, недостатак метилације омета рад РНК полимеразе, што доводи до смањења ефикасности неурона.

Као апликација за разумевање старења, постоји студија која користи обрасце метилације ДНК у ћелијама крвне линије као индикаторе биолошке старости. Повремено, хронолошка старост не подудара се са биолошком старошћу, а уз коришћење овог обрасца могло би се знати конкретно пацијентово здравље и смртност на конкретнији начин.

Рак и патологије

Рак је ћелија која из неког разлога престаје да буде специјализована у свом ткиву порекла и почиње да се понаша као да је недиференцирана ћелија, без ограничавања њене пролиферације или преласка на друга ткива..

Логично, нормално је мислити да се мијења у епигеному може да доведе до тога да ћелија постане канцерогена утичући на експресију гена.

У ДНК има гени који су познати као "супресори рака"; његово име указује на његову функцију. Па, у неким случајевима рака је уочено да су ови гени метилирани тако да они инактивирају ген.

Тренутно, циљ је да се испита да ли епигенетика утиче на друге типове патологија. Постоје докази који указују на то да је она такође укључена у артериосклерозу и неке врсте менталних болести.

Медицинске апликације

Фармацеутска индустрија има своје очи на епигеному, који је захваљујући својој динамичности остварив циљ за будуће терапије. Већ се проводе у пракси код неких врста рака, углавном у леукемијама и лимфомима, где лек циља ДНА метилацију.

Треба напоменути да је ово ефективно све док је порекло рака епигенетичко, а не друго, као на пример мутацијом.

Међутим, највећи изазов је добити све информације о људском епигеном, путем секвенцирања људског генома. Са ширим знањем, у будућности можете осмислити више персонализираних третмана и индивидуализирани, да би могли знати потребе станица оштећеног подручја код одређеног пацијента.

Знаности треба више времена

Епигенетика је релативно новија област истраживања и потребно је даље проучавање како би се разумјела тема више.

Оно што мора бити јасно је та епигенетика састоји се од прописа о генетској експресији које не модификују ДНК секвенцу. Није неуобичајено пронаћи погрешне референце на епигенетику у случајевима мутација, на пример.