epigenetika

definicija

Epigenetika je široko i opsežno biološko polje koje se bavi genetskim funkcijama koje nadilaze čisti slijed baza u DNK.
Genom se sastoji prvenstveno od DNA lanaca koji su formirani od različito složenih baza para. U svakoj osobi postoje razlike u redoslijedu baznih parova, koji u konačnici određuju individualnost svake osobe.
Ali čak i s istim genomom, epigenetski čimbenici mogu dovesti do toga da se genske sekvence primjenjuju drugačije i dovode do daljnjih razlika.
Danas se ove epigenetske karakteristike osobe mogu djelomično ispitati u genomu.

Čak i s očigledno netaknutim genetskim materijalom, ova epigenetika može rezultirati bolestima naknadnom izmjenom genetskog materijala.

Kako djeluje epigenetika?

Ljudski genom, koji se nalazi u kromosomima, sastoji se od brojnih baznih parova koji kodiraju genetski materijal.
Osnovni parovi definiraju kod prema kojem tijelo pretvara genetski materijal.
Genetske bolesti proizlaze iz činjenice da se na genima događaju mutacije ili pomaci u pojedinim bazama, pri čemu je kôd netočan i stvara se pogrešan gen.
Tipičan primjer takve bolesti je cistična fibroza. Različite mutacije i malformacije dovode do oštećenja "CFTR gena", koji kodira kloridni kanal u različitim organima.

U slučaju epigenetskih promjena, ne postoji tako jasna promjena gena.
Da bi gen pretvorili u odgovarajući proizvod koji djeluje i djeluje u tijelu, igraju se brojni drugi procesi:

DNK je upakovana i prvo se mora labaviti tako da se izlože sekvence gena. U epigenetičnosti procesi se odvijaju na samim DNK bazama ili pakiranju DNA lanaca, što mijenja način proizvodnje pojedinih segmenata gena. To omogućava isticanje pojedinih područja gena dok su drugi dijelovi isključeni.

Učinci epigenetskih promjena na genom mogu biti znatni. To znači da se važni nizovi gena mogu u potpunosti isključiti, dok se drugi geni prekomjerno produciraju.
To može rezultirati bolestima i različitim fizičkim karakteristikama na različite načine.
Tijekom života epigenetika se mijenja zbog starosti i pod utjecajem hormona i okolišnih čimbenika.

Iz tog razloga pretpostavlja se da epigenetika presudno utječe na razvoj kardiovaskularnih bolesti i proces starenja.
Šizofrenija, Alzheimerova bolest, rak, dijabetes i psihijatrijske bolesti mogu se također pojaviti u vezi s epigenetskim promjenama.
U ovom se području još uvijek provodi mnoštvo istraživanja kako bi se razne bolesti mogle objasniti i bolje liječiti u budućnosti.

Primjeri epigenetike

Epigenetski primjeri mogu se primijetiti kod svake osobe u starosti. Mnogo porijekla bolesti, među ostalim, pripisuju se epigenetskim promjenama.
Tipičan primjer vidljive epigenetike je takozvana "X-inaktivacija".
X-kromosom se u potpunosti isključuje epigenetskim procesima. To posebno pogađa žene koje imaju dva X kromosoma.Jedan X kromosom ostaje aktivan, zbog čega nema vidljivih kliničkih simptoma.
To može dovesti do genetskih takozvanih "recesivnih" bolesti koje izbijaju na još uvijek aktiviranom X kromosomu, što se inače ne bi dogodilo jer bi ih mogao nadoknaditi drugi X kromosom.

Drugi primjer epigenetike je ono što je poznato kao "genomski utisak".
Djetetovi geni imaju roditeljski genski otisak, što znači da su aktivni samo geni jednog roditelja. To također može dovesti do rijetkih bolesti poput Angelmanovog sindroma, Prader-Willijevog sindroma ili čak do tumorskih bolesti poput Wilmsovog tumora.
Točni učinci genomskog utiskivanja na ove bolesti još uvijek nisu u velikoj mjeri neistraženi.

Kakvu ulogu igra epigenetika u raku?

Intenzivno se istražuju veze između epigenetike i razvoja karcinoma. Većina karcinoma proizlazi iz neinhibirane replikacije stanica koje se zatim pretvaraju u tumorske stanice.
Genetske modifikacije ili epigenetski čimbenici mogu biti iza toga.
Oni mogu istaknuti pojedinačne sekvence gena i dovesti do rasta tumora.

I tumori u djetinjstvu i odrasloj dobi mogu biti posljedica epigenetskih promjena.
Ove se bolesti još uvijek mogu posebno dobro istražiti kod djece jer imaju vrlo sličnu epigenetiku. Tijekom života epigenetika se mijenja zbog starosti i različitih čimbenika okoliša.
To otvara nove mogućnosti za razvoj tumora.

Ove se epigenetske nepravilnosti gena mogu, međutim, koristiti u vašu korist u liječenju raka. U principu, moguće je promijeniti epigenetiku aktiviranog gena na takav način da se rak eliminira izravno.

Još uvijek postoje velike praznine u istraživanju i u razvoju raka i u liječenju raka putem epigenetskih mehanizama.
Za sada još nije moguće koristiti ove metode terapeutski.

Kakvu ulogu igra epigenetika u depresiji?

Epigenetika igra važnu ulogu, posebno u razvoju psihijatrijskih bolesti.
Aktiviranjem i inaktiviranjem određenih genskih nizova mogu se razviti bolesti poput depresije i šizofrenije.

Za to su vjerojatno zaslužni i dobni i okolišni čimbenici koji vode do promijenjenih epigenetskih procesa. Mentalne bolesti su u interakciji s ljudskom epigenetikom.
Na primjer, poznato je da psihološki stres dovodi do epigenetskih promjena koje dovode do starenja stanica.

Snažan psihološki stres u djetinjstvu također ima značajan utjecaj na epigenetiku, što može dovesti do psihijatrijskih komplikacija u kasnijem vremenu.

  • Pročitajte više o temi: Uzroci depresije

Epigenetika u blizancima

Istraživanje epigenetike može se vrlo dobro provesti, posebno u jednojajčanih blizanaca.
Iako imaju isti genetski sastav, tijekom života mogu imati značajno različite vanjske i unutarnje karakteristike.

Te se razlike mogu pratiti do epigenetskih promjena uzrokovanih slučajnošću i okolišnim čimbenicima. Čak i ako svaki blizanac ima istu genetsku strukturu, aktivira se samo nekoliko genskih sekvenci, za koje su zaslužni pojedinačno različiti epigenetičari.

U mladoj dobi epigenetika se teško razlikuje.
S porastom dobi i različitim utjecajima okoliša, razlike postaju očiglednije.
Međutim, još uvijek postoji epigenetski otisak.
To znači da je vjerojatnost sličnih epigenetike s razvojem epigenetičkih bolesti kod blizanaca i dalje velika.

  • Više informacija o blizancima: Blizanačka trudnoća - što biste trebali znati!

Kakav utjecaj okoliša ima na epigenetiku?

Prema trenutnom stanju istraživanja, na epigenetiku značajno utječu uznapredovala dob, slučajnosti i okolišni čimbenici.
Čimbenici okoliša mogu biti psihološke i fizičke prirode.

Dobro poznati negativni čimbenici okoliša koji uzrokuju negativnu promjenu epigenetike jesu trauma u djetinjstvu, stres, psihološka nevolja ili depresija.
Zdrava prehrana ili štetne kemikalije, poput duhanskog dima ili alkohola, također negativno utječu na epigenetiku genetskog sastava.

U starijoj dobi različiti utjecaji okoliša kroz epigenetske promjene mogu rezultirati bolestima psihe, kardiovaskularnog sustava, ali i brojnih drugih organa.
Međutim, točni odnosi i načini djelovanja u genomu još nisu istraženi.

  • Ovaj bi vas članak mogao zanimati i: Posljedice stresa

Preporuke uredništva

  • DNK
  • Što su enzimi
  • Stanična plazma u ljudskom tijelu
  • Hromosomi - struktura, funkcija i bolesti