Mikä on epigenetics? Avaimet ymmärrykseen
Kuinka tärkeä DNA on Geneettinen koodi on keskeinen elämä , joka ihmisen tapauksessa tallentaa tiedot, jotka mahdollistavat kehon kehittymisen lähes 20 000 geenin muodostavien geenien joukossa. Kaikilla saman ruumiin soluilla on sama DNA.
Joten miten on mahdollista, että ne toimivat eri tavoin? Tai pikemminkin, miten neuroni on neuroni eikä hepatosyytti, jos he esittävät saman DNA: n? Vastaus on epigenetikassa .
- Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Geneetiikka ja käyttäytyminen: tekevätkö geenit toimimastamme?"
Mikä on epigenetics?
Vaikka se sisältää tietoja, deoksiribonukleiinihapon ketju ei ole kaikki, koska tärkeä osa on ympäristö. Tässä tulee termi epigenetics, "about genetiikka" tai "lisäksi genetiikka".
On geneettisen koodin ulkoisia tekijöitä, jotka säätelevät eri geenien ekspressiota, mutta pitää aina DNA-sekvenssi ehjänä. Se on mekanismi, jolla on sen merkitys: jos kaikki geenit olisivat aktiivisia samanaikaisesti, ei olisi mitään hyvää, mihin tarvitaan ilmaisun hallintaa.
Termi Epigenetics haki Skotlannin genetiikan Conrad Hal Waddington vuonna 1942 viittaamaan tutkia geenien ja ympäristön suhdetta .
Yksinkertainen tapa ymmärtää epigenesis oli minulle hyvä ystävä tämän esimerkin kanssa: jos ajattelemme, että DNA on kirjasto, geenit ovat kirjoja ja geenien ilmentyminen on kirjastonhoitajana. Mutta kirjastot itse, pöly, hyllyt, tulipalot ... kaikki, mikä estää tai auttaa kirjastonhoitajaa pääsemään kirjoihin, olisi epigenetiaa.
Tosiasia on se Ihmisen genomi koostuu yli 20 000 geenistä , mutta nämä eivät ole aina aktiivisia samanaikaisesti. Solutyypistä riippuen se on, missä vaiheessa kehitys on organismi tai jopa ympäristö, jossa yksilö elää, siellä on joitakin aktiivisia geenejä ja toiset eivät. Esimerkiksi sellaisen proteiiniryhmän läsnäolo, joka on vastuussa geenin ilmentämisen säätelemisestä muokkaamatta DNA-sekvenssiä, toisin sanoen ei aiheuta mutaatioita tai translokaatioita.
Tietäen epigenomia
Epigenomin käsite syntyi epigeneettisten vaikutusten seurauksena, eikä se ole kaikkea muuta kuin kaikki osat, jotka ovat osa tätä geenien ilmentymisen säätelyä.
Toisin kuin genomi, joka pysyy vakaana ja muuttumattomana syntymästä vanhuuteen (tai pitäisi olla), epigenom on dynaaminen ja muuttuva. Koko kehitys muuttuu, voivat vaikuttaa ympäristöön , ja se ei ole sama kenon tyypin mukaan. Ympäristövaikutusten aikaansaamiseksi on käynyt ilmi, että tupakoimalla on kielteinen vaikutus epigenomiin, mikä suosii syövän ilmenemistä.
Ennen kuin jatkat, tarvitaan DNA: n tarkoituksen ymmärtämiseksi lyhyt katsaus genetiikkaan. Geneettinen koodi sisältää geenejä, mutta tästä syystä sillä ei olisi seurauksia. Yleensä on välttämätöntä kutsua proteiinikompleksi RNA-polymeraasi "lue" tämä geeni ja transkriptiota toiselle nukleiinihappoketjulle, jota kutsutaan "messenger-RNA: ksi" (mRNA), joka koostuu vain lukemasta geenifragmentista.
On välttämätöntä, että tämä saatu RNA voidaan muuntaa lopulliseksi tuotteeksi, joka ei ole mikään muu kuin proteiini, jonka muodostaa toinen molekyylikompleksi, joka tunnetaan nimellä ribosomi, joka syntetoi proteiinin mRNA: sta. Jatkan selkeästi, miten se toimii.
Epigeneettiset mekanismit
DNA on erittäin suuri rakenne, joka ihmisen tapauksessa on pituudeltaan lähes kaksi metriä paljon suurempi kuin minkä tahansa solun halkaisija.
Luonto on järkevää ja löysi menetelmän pienentää huomattavasti kokoa ja pakata sen solun ytimen sisään: kiitos rakenteelliset proteiinit, joita kutsutaan "histoneiksi" , jotka ryhmitellään kahdeksan ryhmään nukleosomin muodostamiseksi, tukevat DNA-ketjua niin, että se kiertyy sen ympärille ja helpottaa taittoa.
DNA-ketju ei ole täysin kompakti, jolloin solulle on enemmän vapaita osia tehtävien suorittamiseen. Totuus on, että taittaminen tekee geenien lukemisen RNA-polymeraasilla vaikeaksi, joten sitä ei aina taittele samalla tavalla eri soluissa. Päästämättä RNA-polymeraasiin pääsyä olet käyttää kontrollia geenin ilmentymisestä muuttamatta sekvenssiä.
Olisi hyvin yksinkertaista, jos se olisi vain tämä, mutta epigenomi Se käyttää myös kemiallisia merkkiaineita . Tunnetuin tunnetaan DNA-metylaatio, joka koostuu metyyliryhmän (-CH3) sitoutumisesta deoksiribonukleiinihappoon.Tämä merkki, sen sijainnin mukaan, voi sekä stimuloida geenin lukemista että estää sen saavuttamiselta RNA-polymeraasilla.
Onko epigenomi peritty?
Perimä, joka on muuttumaton, periytyy jokaisen yksilön vanhemmista. Mutta tapahtuukö sama asia myös epigenomilla? Tämä aihe on tuonut paljon kiistoja ja epäilyksiä.
Muista, että toisin kuin geneettinen koodi, epigenomi on dynaaminen. On olemassa tieteellisiä ryhmiä, jotka ovat vakuuttuneita siitä, että se on myös peritty, ja toistuvin esimerkki, joka on alttiina, on tapaus Ruotsin kylästä, jossa nälänhätäisten isovanhempien lastenlapset elävät pidempään ikään kuin epigenetiksen tuloksena.
Tämäntyyppisten tutkimusten pääasiallinen ongelma on se, että ne eivät kuvaile prosessia, vaan ne ovat vain epäiltyjä ilman näyttöä, joka ratkaisee epäilyn.
Niistä, jotka uskovat epigenomin olevan perimättä, ne perustuvat tutkimukseen, jossa paljastetaan geeniperhe, jonka pääasiallinen tehtävä on Aloita epigenom uudelleen zygotilla . Samassa tutkimuksessa kuitenkin käy ilmi, että epigenomi ei käynnisty kokonaan uudelleen, mutta että 5% geeneistä poistuu tästä prosessista jättäen pienen oven auki.
Epigeneettisten aineiden merkitys
Epigenetics-tutkimukseen on tärkeää, että se voi olla tapa tutkia ja ymmärtää elämän prosesseja kuten ikääntymistä, henkisiä prosesseja tai kantasoluja.
Kentässä, jossa saavutetaan enemmän tuloksia, on syövän biologian käsitys, joka etsii tavoitteita uuden farmakologisen hoidon tuottamiseksi tämän taudin torjumiseksi.
vanheneminen
Kuten aikaisemmin tekstissä mainittiin, kunkin solun epigenomi muuttuu sen kehitysvaiheen mukaan, jossa henkilö on.
On olemassa tutkimuksia, jotka ovat osoittaneet tämän. Esimerkiksi on havaittu, että genomi vaihtelee ihmisen aivoissa syntymästä kypsyyteen, kun taas aikuisikään asti, kunnes hyvin vanhuuteen, pysyy vakaana. Ikääntymisen aikana tapahtuu muutoksia uudelleen, mutta tällä kertaa alaspäin eikä ylöspäin.
Tässä tutkimuksessa he keskittyivät DNA-metylaatioihin, koska he käyttivät enemmän adolescenssin aikana ja laskivat vanhuuteen. Tässä tapauksessa, metylaation puute vaikeuttaa RNA-polymeraasin toimintaa , mikä johtaa hermosolujen tehokkuuden heikkenemiseen.
Ikääntymisen ymmärtämisen hakemuksena on tutkimus, joka hyödyntää DNA-metylaatiokuvioita verisolujen soluissa biologisen iän indikaattoreina. Joskus kronologinen ikä ei ole sama kuin biologinen ikä, ja tämän mallin avulla voitiin tietää potilaan terveydentila ja kuolleisuus konkreettisemmalla tavalla.
Syöpä ja patologiat
Syöpä koostuu solusta, joka jostakin syystä lakkaa olemasta erikoistunut sen alkuperämerkkiin ja alkaa käyttäytyä ikään kuin se olisi eriytymättömiä soluja, rajoittamatta sen leviämistä tai siirtymistä muihin kudoksiin.
Logiikalla on normaalia ajatella muutoksia epigenomissa voi aiheuttaa solun syöpäkasvun vaikuttamalla geenin ilmentämiseen.
DNA: ssa on geenejä, joita kutsutaan nimellä "syöpää ehkäisevät aineet" ; oma nimensä ilmaisee, mikä on sen tehtävä. Joissakin syöpätapauksissa on havaittu, että nämä geenit on metyloitu niin, että ne inaktivoivat geenin.
Tällä hetkellä tavoitteena on tutkia, voiko epigenetikka vaikuttaa muihin patologioihin. On näyttöä siitä, että se on mukana myös arterioskleroosissa ja eräissä mielenterveyden sairaustyypeissä.
Lääketieteelliset sovellukset
Lääketeollisuudella on silmänsä epigenomilla, mikä dynaamisen dynamiikan ansiosta on mahdollista tulevaisuuden hoidoille. Ne on jo toteutettu hoitoja joillakin syöpätyypeillä , pääasiassa leukemias- sa ja lymfoomissa, joissa lääke on tarkoitettu DNA-metylaatioon.
On huomattava, että tämä on tehokasta niin kauan kuin syöpä on epigeneettinen eikä toinen, kuten esimerkiksi mutaatio.
Suurin haaste on kuitenkin saada kaikki tieto ihmisen epigenomista sekvensoimalla ihmisen genomi. Laajemmalla tietämyksellä, tulevaisuudessa voit suunnitella enemmän henkilökohtaisia hoitoja ja yksilöllisiä, jotta pystytään tuntemaan vaurioituneen alueen solujen tarpeet tietyllä potilasryhmällä.
Tiede tarvitsee enemmän aikaa
Epigenetics on melko uusi tutkimusala ja jatkokoulutusta tarvitaan, jotta asia ymmärretään enemmän.
On selvää, että epigenetics koostuu geneettisestä ilmaisusta jotka eivät muuta DNA-sekvenssiä. Ei ole harvinaista, että löydämme vääriä viittauksia epigeneettisiin tapauksiin esim. Mutaatioissa.
