Epigenetik nedir? Anlama anahtarları
DNA ne kadar önemli? Genetik kod hayatın anahtar parçasıdır İnsanlarda ise, vücudun 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 ziyade, bir nöron, aynı DNA'yı sunmaları halinde, bir hepatosit değil, bir nörondur? Cevap epigenetikte yatmaktadır. .
- İlgili makale: "Genetik ve davranış: genler nasıl hareket ettiğimize karar verir mi?"
Epigenetik nedir?
Bilgi içermesine rağmen, deoksiribonükleik asit zinciri her şey değildir, çünkü çevre için önemli bir bileşen vardır. Burada epigenetik terimi, "genetik hakkında" veya "genetiğin yanı sıra" geliyor.
Düzenleyen genetik kodun dışındaki faktörler vardır Farklı genlerin ifadesi, ancak her zaman DNA dizisini sağlam tutuyor. İlgisini çeken bir mekanizmadır: eğer tüm genler aynı zamanda aktif olsaydı, ifade üzerinde bir kontrolün gerekli olduğu herhangi bir iyi olmazdı.
Epigenetik terimi, 1942 yılında İskoç genetikçi Conrad Hal Waddington tarafından ele alındı. Genlerin ve çevrenin ilişkisinin incelenmesi .
Epigenezi anlamanın basit bir yolu bana bu örnekle iyi bir arkadaş tarafından verildi: DNA'nın bir kütüphane olduğunu düşünürsek, genler kitap ve gen ifadesi kütüphaneci. Fakat kütüphanelerin kendileri, tozları, rafları, yangınları ... kütüphanecilerin kitaplara erişimini engelleyen veya yardımcı olan her şey epigenetik olacaktır.
Gerçek şu ki İnsan genomu 20.000'den fazla genden oluşur ama bunlar her zaman aynı anda aktif değildir. Hücrenin türüne bağlı olarak, gelişimin hangi aşamasında organizmanın, hatta bireyin yaşadığı çevrenin, bazı aktif genler ve diğerleri olmayacak. DNA sekansını modifiye etmeden, yani mutasyonlara veya translokasyonlara neden olmadan gen ekspresyonunun kontrol edilmesinden sorumlu olan bir grup proteinin varlığı, örneğin bunu sağlar.
Epigenomu bilmek
Epigenom kavramı, epigenetik görünümün bir sonucu olarak doğmuştur ve bu gen ifadesinin düzenlenişinin bir parçası olan tüm bileşenlerden daha fazla değildir.
Doğumdan yaşlanmaya kadar stabil ve değişmez kalan (veya olması gereken) genomdan farklı olarak, epigenom dinamik ve değişkendir. Gelişim boyunca değişiyor, çevreden etkilenebilir ve hücre tipine göre aynı değildir. Çevresel bir etki bırakmak için, tütün tüketiminin, kanser görünümünü olumlu yönde etkileyen epigenom üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu görülmüştür.
Devam etmeden önce, DNA'nın amacını anlamak için genetiğin kısa bir gözden geçirilmesi gerekmektedir. Genetik kod genler içerir, ancak bu sebeple bunun hiçbir sonucu olmayacaktır. Genel olarak, denilen bir protein kompleksi gereklidir RNA polimerazı bu geni "oku" ve onu transkribe eder sadece okunan gen fragmanından oluşan "mesajcı RNA" (mRNA) adı verilen başka bir nükleik asit zinciri tipine.
Bu elde edilen RNA'nın, proteini mRNA'dan sentezleyen ribozom olarak bilinen başka bir moleküler kompleks tarafından oluşturulan bir proteinden başka hiçbiri olmayan nihai ürüne dönüştürülmesi gereklidir. Nasıl çalıştığını açıklığa kavuşturacağım.
Epigenetik mekanizmalar
DNA çok büyük bir yapıdır, insanlarda ise neredeyse iki metre uzunluğunda, herhangi bir hücrenin çapından çok daha büyüktür.
Doğa akıllıcadır ve büyüklüğü azaltmak ve hücrenin çekirdeği içinde paketlemek için bir yöntem bulundu: "histon" adı verilen yapısal proteinler Nükleozom oluşturmak için sekizli gruplar halinde gruplandırılmış, DNA zincirini destekleyerek etrafını sarar ve katlanmayı kolaylaştırır.
DNA zinciri tamamen kompakt değildir ve hücrenin işlevlerini yerine getirmesi için daha fazla serbest parça bırakmaktadır. Gerçek şu ki, katlama RNA polimeraz tarafından genlerin okunmasını zorlaştırır, bu yüzden farklı hücrelerde her zaman aynı şekilde katlanmaz. RNA polimerazına erişime izin vermeyerek Gen ifadesi üzerinde kontrol egzersiz diziyi değiştirmeden.
Sadece bu olsaydı çok basit olurdu, ama epigenom Ayrıca kimyasal belirteçlerden de yararlanır . En iyi bilinen, bir metil grubunun (-CH3) deoksiribonükleik aside bağlanmasından oluşan DNA metilasyonudur.Bu işaret, yerleştirilmesine bağlı olarak, bir genin okunmasını uyarabilir ve RNA polimerazı ile ulaşılmasını engelleyebilir.
Epigenom devralındı mı?
Değişmez olan genom kalıtsaldır. Bir bireyin ebeveynlerinin her biri. Ama aynı şey epigenomda da oluyor mu? Bu konu çok tartışma ve şüphe uyandırdı.
Genetik kodun aksine, epigenomun dinamik olduğunu unutmayın. Aynı zamanda miras kaldığına inanılan bilimsel gruplar da var ve maruz kalan en çok tekrarlanan örnek İsveç'te, kıtlıktan geçen büyükanne ve büyükbabaların torunlarının epigenetiklerin sonucu sanki daha uzun yaşadığı bir köy vakası.
Bu tür çalışmalarla ilgili temel problem, süreci tanımlamaması, ancak şüphe uyandıran bir göstergenin olmadığı varsayımlar.
Epigenomun kalıtsal olmadığına inananlar gelince, temel işlevleri olan bir gen ailesini ortaya koyan bir çalışmaya dayanırlar. zigottaki epigenomu yeniden başlat . Ancak aynı çalışma, epigenomun tamamen yeniden başlamadığını, ancak genlerin% 5'inin bu süreçten kaçarak küçük bir kapıyı açık bıraktığını açıkça ortaya koymaktadır.
Epigenetiklerin önemi
Epigenetik çalışmalarına verilen önem, bunun bir yol olabileceğidir. yaşam süreçlerini araştırmak ve anlamak yaşlanma, zihinsel süreçler veya kök hücreler gibi.
Daha fazla sonucun elde edildiği alan, kanser biyolojisi anlayışında, bu hastalığa karşı savaşmak için yeni farmakolojik tedaviler üretmeye yönelik hedefler aramaktır.
yaşlanma
Metinde daha önce bahsedildiği gibi, her bir hücredeki epigenom, kişinin içinde bulunduğu gelişim evresine göre değişir.
Bunu kanıtlayan çalışmalar var. Örneğin, gözlenmiştir ki genom insan beyninde değişir doğumdan olgunluğa, yetişkinlikte ise yaşlılığa kadar sabit kalır. Yaşlanma sırasında tekrar değişiklikler olur, ancak bu sefer yukarı doğru değil, aşağı doğru.
Bu çalışma için, DNA metilasyonlarına odaklandılar, ergenlik döneminde daha fazla ürettiklerini ve yaşlılıkta inandıklarını gördüler. Bu durumda metilasyon eksikliği RNA polimerazın çalışmasını engeller nöronlar tarafından verimde bir azalmaya yol açar.
Yaşlanmanın anlaşılması için bir uygulama olarak, kan damarlarındaki DNA metilasyon paternlerini biyolojik yaş göstergeleri olarak kullanan bir çalışma vardır. Bazen, kronolojik yaş biyolojik yaşla uyuşmaz ve bu paternin kullanımı ile hastanın sağlık durumunu ve ölüm oranını daha somut bir şekilde bilir.
Kanser ve patolojiler
Kanser, bir nedenden ötürü menşe dokusunda uzmanlaşmayı bırakan ve proliferasyonunu sınırlamadan ya da diğer dokulara geçmeden, farklılaşmamış bir hücre gibi davranmaya başlayan bir hücreden oluşur.
Mantıkla, epigenomdaki değişikliklerin düşünülmesi normaldir. bir hücrenin kanserli olmasına neden olabilir gen ifadesini etkileyerek.
DNA’da "kanser baskılayıcıları" olarak bilinen genler ; kendi adı, işlevinin ne olduğunu gösterir. Eh, bazı kanser vakalarında, bu genlerin, genleri inaktive edecek şekilde metillendikleri görülmüştür.
Şu anda, amaç epigenetiklerin diğer patolojileri etkileyip etkilemediğini incelemektir. Arterioskleroz ve bazı ruhsal hastalıklarda da rol oynadığını gösteren kanıtlar vardır.
Tıbbi uygulamalar
İlaç endüstrisinin gözleri epigenom üzerinde olup, dinamizmi sayesinde gelecekteki terapiler için uygun bir hedeftir. Onlar zaten uygulamaya konuyorlar Bazı kanser türlerinde tedaviler Özellikle de ilacın DNA metilasyonuna yönelik olduğu lösemiler ve lenfomalarda.
Kanserin kökeninin, bir mutasyonla olduğu gibi, bir diğerinin değil de, epigenetik olduğu sürece, bunun etkili olduğu belirtilmelidir.
Bununla birlikte, en büyük zorluk insan genomunu sıralamak yoluyla insan epigenomu hakkındaki tüm bilgileri elde etmektir. Daha geniş bir bilgi birikimi ile gelecekte Daha kişiselleştirilmiş tedaviler tasarlayabilirsiniz ve belirli bir hastadaki hasarlı alanın hücrelerini bilmesi için bireyselleşir.
Bilim daha çok zamana ihtiyaç duyar
Epigenetik oldukça yeni bir araştırma alanıdır ve konuyu daha fazla anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Açık olması gereken, epigenetik olmasıdır genetik ifade düzenlemelerinden oluşur DNA dizisini değiştirmez. Örneğin, mutasyon durumlarında epigenetiklere yanlış referanslar bulmak nadir değildir.
