Mi az epigenetika? A megértés kulcsa

Mennyire fontos a DNS. A genetikai kód az élet legfontosabb része, hogy az emberek esetében megőrzi az információt, amely lehetővé teszi a szervezet számára, hogy a közel 20 000 gént alkosson a genomot alkotó gének között. Ugyanazon test minden sejtje ugyanaz a DNS.

Szóval hogyan lehetséges, hogy másképp cselekszenek? Vagy inkább, hogy egy neuron egy neuron, és nem hepatocita, ha ugyanazt a DNS-t mutatják be? A válasz az epigenetikában rejlik.

• Kapcsolódó cikk: "Genetika és viselkedés: a gének döntik el, hogyan járunk el?"

Mi az epigenetika?

Annak ellenére, hogy tartalmazza az információt, a dezoxiribonukleinsav lánc nem minden, hiszen fontos összetevője a környezetnek. Itt jön az epigenetika, a "genetika" vagy a "genetika mellett" kifejezés..

Vannak olyan tényezők, amelyek kívül állnak a szabályozó genetikai kóddal a különböző gének expressziója, de mindig a DNS-szekvencia sértetlen marad. Ez egy olyan mechanizmus, amelynek jelentősége van: ha az összes gén egyidejűleg aktív volt, nem lenne olyan jó, amelyre szükség van a kifejezés ellenőrzésére..

Az epigenetika kifejezést a skót genetikus Conrad Hal Waddington 1942-ben alapította a gének és a környezet kapcsolatának vizsgálata.

Egy egyszerű barát megértette ezt a példát az epigenesis megértésének egy egyszerű módja: ha úgy gondoljuk, hogy a DNS könyvtár, a gének könyvek és a genetikai kifejezés a könyvtáros. De a könyvtárak maguk, a por, a polcok, a tüzek ... minden, ami megakadályozza vagy segít a könyvtárosnak, hogy hozzáférjen a könyvekhez, epigenetika lenne..

A valóság az, hogy Az emberi genom több mint 20.000 génből áll, de ezek egyidejűleg nem mindig aktívak. A sejt típusától függően, hogy milyen fejlődési fázisban van a szervezet vagy akár az a környezet, ahol az egyén élete van, néhány aktív gén lesz, mások nem. A fehérjék egy csoportjának jelenléte, amely felelős a génexpresszió szabályozásáért anélkül, hogy módosítaná a DNS-szekvenciát, azaz mutációk vagy transzlokációk nélkül, lehetővé teszi ezt..

Az epigenome ismerete

Az epigenóma fogalma az epigenetika megjelenésének következménye, és nem több, mint az összes olyan komponens, amely a génexpresszió e szabályozásának része..

A genomtól eltérően, amely a születéstől az öregségig (vagy kell) változatlan marad, az epigenom dinamikus és változó. A fejlesztés során változik, hatással lehet a környezetre, és ez nem azonos a cellatípus szerint. A környezeti hatás elérése érdekében azt tapasztaltuk, hogy a dohány fogyasztása negatív hatást gyakorol az epigenómára, amely kedvez a rák megjelenésének..

Mielőtt folytatnánk, a DNS céljának megértéséhez rövid áttekintés szükséges a genetikáról. A genetikai kód géneket tartalmaz, de ezért nem lenne következménye. Általában szükség van egy fehérje komplex hívására Az RNS-polimeráz "olvassa el" ezt a gént és átírja más típusú "messenger RNS" (mRNS) nevű nukleinsavláncba, amely csak az olvasott génfragmensből áll.

Szükséges, hogy ezt a kapott RNS-t a végtermékbe transzláljuk, amely nem más, mint egy fehérje, amelyet egy másik, riboszóma néven ismert molekulakomplex képez, amely szintetizálja a fehérjét az mRNS-ből. Miután világossá vált, hogyan működik, folytatom.

Epigenetikus mechanizmusok

A DNS egy nagyon nagy struktúra, amely az emberek esetében közel két méter hosszúságú, sokkal nagyobb, mint bármely sejt átmérője.

A természet bölcs, és olyan módszert talált, amely drasztikusan csökkenti a méretet és csomagolja azt a sejtmagba: köszönhetően "hisztonok" -nak nevezett szerkezeti fehérjék, amelyek nyolc csoportba vannak csoportosítva, hogy a nukleozomot képezzék, a DNS-láncot a köré tekeréshez és a hajtogatás megkönnyítéséhez támogatják.

A DNS-lánc nem tömörül teljesen, így több szabad rész található a cellának a funkcióinak végrehajtásához. Az igazság az, hogy a hajtogatás nehézvé teszi a gének olvasását az RNS-polimerázzal, így nem mindig ugyanolyan módon hajtják végre a különböző sejtekben. Ha nem engedélyezi az RNS-polimerázhoz való hozzáférést, akkor Ön a génexpresszió felett a szekvencia módosítása nélkül.

Nagyon egyszerű lenne, ha csak ez lenne, de az epigenome Emellett kémiai jelölőket is használ. A legismertebb a DNS-metilezés, amely egy metil-csoport (-CH3) és a dezoxiribonukleinsav kötődéséből áll. Ez a jelzés elhelyezéstől függően mind egy gén olvasását stimulálhatja, mind megakadályozhatja azt, hogy az RNS polimeráz elérje..

Az öröklődés az öröklődés?

A nem változó genom öröklődik az egyes szülők mindegyikének. De ugyanez történik az epigenómával? Ez a téma sok vitát és kétséget hozott.

Ne feledje, hogy a genetikai kóddal ellentétben az epigenom dinamikus. Vannak olyan tudományos csoportok, amelyek meg vannak győződve arról, hogy ez is örökölhető, és a leginkább visszatérő példa a svédországi falu esetében, ahol a nagyszülők unokái élnek hosszabb ideig, mintha az epigenetika eredménye lenne..

Az ilyen jellegű tanulmányok fő problémája az, hogy nem írják le a folyamatot, hanem csak feltételezések nélkül, a kétséget megoldó demonstráció nélkül..

Azok számára, akik úgy vélik, hogy az epigenom nem öröklődik, olyan tanulmányon alapulnak, amelyek egy géncsaládot fedeznek fel, amelynek fő funkciója indítsa újra a zigóta epigenómáját. Ugyanakkor ugyanez a tanulmány világossá teszi, hogy az epigenom nem indul újra teljesen, de a gének 5% -a menekül a folyamatból, és egy kis ajtó nyitva marad.

Az epigenetika fontossága

Az epigenetika tanulmányozásának fontossága az, hogy az út lehet az életfolyamatok vizsgálata és megértése mint az öregedés, a mentális folyamatok vagy az őssejtek.

Az a terület, ahol több eredményt érnek el, a rák biológiájának megértése, a célok megszerzésére új farmakológiai terápiák létrehozása a betegség elleni küzdelem érdekében.

öregedő

Amint azt a szövegben már említettük, az egyes sejtek epigenoma változik attól a fejlettségi szinttől függően, amelyben a személy.

Vannak olyan tanulmányok, amelyek ezt bizonyították. Ezt például megfigyelték a genom az emberi agyban változik a születéstől az érettségig, míg felnőttkorban az öregkorig stabil marad. Az öregedés során ismét változások következnek be, de ezúttal lefelé fordítva.

Ehhez a tanulmányhoz a DNS-metilációra összpontosítottak, látva, hogy a serdülőkorban többet generáltak és időskorban csökkentek. Ebben az esetben, a metiláció hiánya akadályozza az RNS polimeráz működését, ami a neuronok hatékonyságának csökkenéséhez vezet.

Az öregedés megértésének alkalmazásaként van egy olyan tanulmány, amely a biológiai kor indikátoraként használja a vérvonal sejtjeiben a DNS-metiláció mintáit. Időnként a kronológiai kor nem esik egybe a biológiai életkorral, és ennek a mintának az alkalmazásával konkrétabb módon tudhatjuk a beteg egészségét és halálozását..

Rák és patológiák

A rák olyan sejt, amely valamilyen oknál fogva megszűnik a származási szövetére specializálódni, és úgy viselkedik, mintha nem differenciált sejt lenne, anélkül, hogy korlátozná vagy más szövetekre költözné..

Logikusan normális, ha úgy gondoljuk, hogy az epigenómában bekövetkezett változások okozhat egy sejt rákos megbetegedését a génexpresszió befolyásolásával.

A DNS-ben vannak gének, amelyek "rákcsökkentők" néven ismertek; saját neve jelzi, hogy milyen funkciója van. Nos, bizonyos rákos esetekben azt tapasztaltuk, hogy ezek a gének metiláltak, így inaktiválják a gént.

Jelenleg az a cél, hogy tanulmányozzuk, hogy az epigenetika más típusú patológiákra is hatással van. Bizonyíték van arra, hogy az arterioszklerózisban és bizonyos mentális betegségekben is részt vesz.

Orvosi alkalmazások

A gyógyszeripar szemében az epigenom, amely dinamizmusának köszönhetően megvalósítható cél a jövőbeli terápiák számára. Már gyakorlatba kerülnek kezelés bizonyos típusú rákokban, főként leukémiákban és limfómákban, ahol a gyógyszer a DNS metilációját célozza.

Meg kell jegyezni, hogy ez hatékony, amíg a rák eredete epigenetikus, és nem egy másik, mint például egy mutáció.

A legnagyobb kihívás azonban az, hogy a humán epigenómára vonatkozó összes információt szerezzük be az emberi genom szekvenálásával. A jövőben szélesebb ismeretekkel személyre szabottabb kezeléseket lehetne kidolgozni személyre szabott, hogy megértse a sérült terület sejtjeinek szükségleteit egy adott betegben.

A tudománynak több időre van szüksége

Az epigenetika viszonylag új kutatási terület, és további tanulmányokra van szükség ahhoz, hogy jobban megértsük a témát.

Egyértelmű, hogy az epigenetika a genetikai kifejezés szabályaiból áll amelyek nem módosítják a DNS-szekvenciát. Nem ritka, hogy például mutációk esetén hibás hivatkozásokat találunk az epigenetikára.