A epigenetics a génaktivitás megváltoztatásával foglalkozik anélkül, hogy megváltoztatná a gén DNS-szekvenciáját. A test számos folyamata az epigenetika folyamatán alapul. A legfrissebb kutatási eredmények igazolják fontosságát a szervezet módosulási képességében a környezeti hatásokkal összefüggésben.
Mi az epigenetika?
Az epigenetika kifejezés az öröklõdésen (genetikán) kívül a gének aktivitásának változásait írja le. Ez azt jelenti, hogy a gén genetikai kódja rögzített, de nem mindig alkalmazható. Az epigenetika a DNS genom funkciójának olyan változásaival foglalkozik, amelyeket nem a DNS szekvencia megváltozása okoz.
Az élő lény minden sejtje ugyanazt a genetikai programot tartalmazza. Fejlődése során azonban megkülönböztetik a szerveket és a különféle szöveteket. Például a vérsejtek ugyanazon örökletes információval rendelkeznek, mint a vesesejtek. Csak a kétféle sejtben különféle gének aktívak. A sejtek differenciálódása epigenetikus folyamatokkal magyarázható, amelyek a gének aktiválásával vagy inaktiválásával manifesztálódnak.
A nem differenciált sejtek az úgynevezett őssejtek, amelyek klónozással új, genetikailag azonos organizmássá fejlődhetnek. A differenciált sejtek azonban az epigenetikus változás megfordításával is visszafordíthatók őssejtekké.
Funkció és feladat
Minden sejtosztódás után az epigenesis fokozatosan megváltoztatja a sejt genetikai információit. Bizonyos géneket inaktiválnak a DNS-metilezés.
Egy másik lehetőség a DNS megjelölése úgynevezett hiszton-acetilációval. A két méter hosszú DNS-szál kicsomagolva van az apró sejtmagban és bizonyos pontokban meg van jelölve. Ez garantálja, hogy csak a cella típusához kapcsolódó információ olvasható. Mind a metilezést, mind a hiszton-acetilezést biokémiai szerek szabályozzák.
Minden szervezetnek, beleértve az embereket is, sok úgynevezett epigramma van. További genetikai kódokat, amelyek meghatározzák a szervezet módosulását, epigrammának tekintjük. Az élet során a szervezet egyre inkább megváltozik a környezet hatására. A genetikai kód megmarad, de a külső befolyások egyre fontosabbá válnak.
A környezeti hatások magukban foglalják a táplálkozást, a stressz tényezőket, a társadalmi kapcsolatokat, a környezeti méreganyagokat vagy akár az élményeket is, amelyek az ember pszichésében rögzülnek. Ismeretes, hogy a test reagál ezekre a tényezőkre és tapasztalatokat tárol annak érdekében, hogy szükség esetén reagáljon.
A legfrissebb eredmények szerint a szervezet és a környezet közötti kölcsönhatásokat epigenetikusan ellenőrzik. Ennek következtében az epigenetikus folyamatok jelentősen megváltoztatják a külső megjelenést (a fenotípust), a karaktert és a viselkedést.
Az azonos ikrek eltérő fejlődése különböző külső behatások alatt megmutatja, milyen erős lehet a lenyomat. További példa lehet az élettársi nemzet megváltozása miatt bekövetkező fizikai változások, amelyek gyógyszeres beadás nélkül következnek be. Az albán burrneshas (nők, akik egy férfi életét élik) ide tartoznak Bizonyítéka erről.
Egyes kutatások azt mutatják, hogy a megszerzett vonások továbbadhatók. Noha az alap genetikai kódot továbbadják, további genetikai változások (epigenetikus változások) szintén részben átadódnak az utódoknak, miközben megtartják a gének adott DNS-szekvenciáját.
Betegségek és betegségek
Az epigenetika hatása a fenotípusra és az emberi viselkedésre egyre világosabbá válik. Az új kutatási eredmények rámutatnak az epigenetikai folyamatok fontosságára az emberi egészségre.
Például sok betegség genetikai prepozícióval rendelkezik. A családokban fordulnak elő. Példa erre a diabetes mellitus, szív- és érrendszeri betegségek, reumás betegségek és demencia. Az életmód nagy szerepet játszik abban, hogy az adott betegség egyáltalán kitör-e. Például azonos ikreknél azt találták, hogy az Alzheimer-kór genetikai prepozíciója ellenére is nagyon függ a környezettől.
Az epigenetika segítségével tisztázni lehetett például, hogy a zöld tea miért olyan egészséges. A teában található epigallokatechin-3-gallát (EGCG) hatóanyag aktiválja a rákot gátló enzimet kódoló gént. Idős emberekben ez a gén gyakran metilezett, és ezért inaktív. Ez növeli a rák kialakulásának valószínűségét idős korban. A zöld tea fogyasztásával azonban a rák valószínűsége ismét csökken.
Például a méhek területén a királynő genetikailag nem különbözik a dolgozóktól. De mivel ő az egyetlen állat, akit méhpempővel etetnek, méhkirálynássá alakul. Vele sok buta gén újraaktiválódik egy adott biológiai anyag miatt.
Az emberekben többek között a kedvezőtlen társadalmi feltételek gyakran később személyiségzavarokhoz vezetnek. Ma azt kell feltételezni, hogy sok mentális és pszichológiai betegséget kiváltanak az epigenetikus folyamatok. Az emberi epigenoom olyan traumákat is tárol, amelyek később befolyásolják a személyiség felépítését.
Új tudományos tanulmányok kimutatták, hogy sok hiba fordul elő a sérült emberek genomjában. Sikeres kezelés után ezek a hibák ismét eltűntek.
Vannak olyan epigenetikus változások is, amelyeket az utódok továbbadnak, és amelyek genetikailag hajlamosak bizonyos betegségekre. Egy svéd emberi tanulmányban például megvizsgálták az élelmezéshez való hozzáférés és a következő generációk betegségre való hajlamának kapcsolatát.
Marcus Pembrey és Lars Olov Bygren genetikusok úgy találták, hogy a nagyapák férfiak unokái, akiknek sok enniük volt, mindig hajlamosak a cukorbetegségre. A nemi kromoszómák epigenetikus változásai valószínűleg itt zajlottak.
Még a sérült emberek is továbbadhatják az epigenetikus változásokat a következő generációk számára. Az epigenetika területén végzett további kutatásoknak hozzá kell járulniuk a betegségeket okozó epigenetikai változások feltárásához és visszafordításához.
