Epignētikā ir noraizējies par izmaiņām gēns aktivitāte, nemainot gēna DNS secību. Daudzi ķermeņa procesi ir balstīti uz epigenetics. Jaunākie pētījumi parāda tā nozīmi organisma spējā modificēties vides ietekmes kontekstā.
Kas ir epigenetika?
Termins epigenetics attiecas uz gēnu aktivitātes izmaiņām papildus iedzimtībai (ģenētika). Termins epigenetika attiecas uz gēnu aktivitātes izmaiņām papildus iedzimtībai (ģenētika). Tāpēc tas nozīmē, ka a gēns ir fiksēts, bet ne vienmēr spēlē. Šajā kontekstā epigenetika nodarbojas ar izmaiņām DNS genoma funkcijās, kas neizriet no izmaiņām DNS secībā. Tādējādi katrā dzīvās būtnes šūnā ir viena un tā pati ģenētiskā programma. Tomēr tās attīstības gaitā orgāni un dažādi audi atšķiras. Piemēram, asinis šūnām ir tāda pati iedzimta informācija kā nieru šūnām. Vienīgā atšķirība ir tā, ka divu veidu šūnās aktīvi darbojas dažādi gēni. Šūnu diferenciācija izskaidrojama ar epigenētiskiem procesiem, kas izpaužas ar gēnu aktivāciju vai inaktivāciju. Nediferencētās šūnas ir tā sauktās cilmes šūnas, kuras klonējot var attīstīties par jaunu ģenētiski identisku organismu. Tomēr diferencētās šūnas var arī pārveidot atpakaļ par cilmes šūnām, mainot epigenētiskās izmaiņas.
Funkcija un uzdevums
Epigenesis pakāpeniski maina ģenētisko informāciju šūnā pēc katras šūnas dalīšanās. Šajā procesā ar DNS metilēšanu tiek inaktivēti noteikti gēni. Vēl viens veids ir iezīmēt DNS, izmantojot procesu, ko sauc par histona acetilēšanu. Šajā procesā divu metru garā DNS virkne sīkajā šūnas kodolā tiek izpakota un iezīmēta noteiktās vietās. Tas garantē, ka tiek nolasīta tikai informācija, kas attiecas uz atbilstošo šūnu tipu. Gan metilēšanu, gan histona acetilēšanu kontrolē ar bioķīmiskiem līdzekļiem. Katram organismam, ieskaitot cilvēku, ir daudz tā saukto epigramu. Epigrammas ir papildu ģenētiskie kodi, kas nosaka organisma modifikāciju. Dzīves gaitā apkārtējās vides ietekmē organisms mainās arvien vairāk. Ģenētiskais kods paliek, bet ārējā ietekme iegūst arvien lielāku nozīmi. Vides ietekme ietver uzturu, stresa faktori, sociālie kontakti, vides toksīni vai pat gūtā pieredze, kas noenkurojas cilvēka psihē. Ir zināms, ka ķermenis reaģē uz šiem faktoriem un uzkrāj pieredzi, lai vajadzības gadījumā varētu uz tiem reaģēt. Saskaņā ar jaunākajiem atklājumiem, visi mijiedarbība starp organismu un vidi kontrolē epigenetiski. Rezultātā epigenētiskie procesi būtiski ietekmē ārējo izskatu (fenotipu), raksturu un uzvedību. Identisko dvīņu atšķirīgā attīstība dažādās ārējās ietekmēs parāda, cik spēcīga var būt apdruka. Cits piemērs var būt fiziskas izmaiņas izdzīvotā dzimuma maiņas dēļ, kas notiek bez pievienošanas narkotikas. Par to liecina cita starpā albāņu burnešas (sievietes, kas dzīvo vīrieša dzīvi). Daži pētījumi pierāda, ka iegūtās iezīmes var turpināt pārmantot. Šajā procesā pamata ģenētiskais kods tiek nodots tālāk, bet papildu ģenētiskās izmaiņas (epigenētiskās izmaiņas) daļēji tiek nodotas arī pēcnācējiem, vienlaikus saglabājot doto gēnu DNS secību.
Slimības un traucējumi
Epigenetikas ietekme uz cilvēka fenotipu un uzvedību tagad kļūst arvien skaidrāka. Šajā sakarā jaunie pētījumu atklājumi norāda uz epigenētisko procesu nozīmi cilvēkam veselība. Piemēram, daudzām slimībām ir ģenētisks priekšvārds. Tās biežāk notiek ģimenēs. Piemēri ir diabēts mellitus, sirds un asinsvadu slimības, reimatiskas slimības vai demenci. Šeit dzīvesveidam ir liela nozīme, vai attiecīgā slimība vispār izceļas. Piemēram, identiskos dvīņos tika konstatēts, ka Alcheimera slimība, neraugoties uz ģenētisko noslieci, ir ļoti atkarīga no vides. Epigenetics arī ir noskaidrojis, kāpēc zaļā tēja, piemēram, ir tik veselīgs. Aktīvā viela tējas epigallokatekīn-3-gallāts (EGCG) aktivizē gēns kas kodē a vēzis-preventējošais ferments. Gados vecākiem cilvēkiem šis gēns bieži ir metilēts un tāpēc neaktīvs. Tas palielina attīstības varbūtību vēzis vecumdienās. Tomēr dzerot zaļā tēja, varbūtība vēzis atkal samazinās. Savukārt bišu jomā karaliene ģenētiski neatšķiras, piemēram, no strādniekiem. Tomēr, tā kā viņa ir vienīgais dzīvnieks, ko baro ar karalisko ķīseli, viņa pārvēršas par bišu māti. Viņas gadījumā daudzi mēms gēni tiek atkārtoti aktivizēti noteikta bioloģiskā aģenta dēļ. Cilvēkiem bieži vien nelabvēlīgi sociālie apstākļi, cita starpā vadīt uz personības traucējumiem vēlāk. Mūsdienās jāpieņem, ka daudzas psiholoģiskas un garīgas slimības izraisa epigenētiskie procesi. Tāpēc traumas tiek glabātas arī cilvēka epigenomā, kas vēlāk ietekmē personības struktūru. Piemēram, jaunie zinātniskie pētījumi ir parādījuši, ka traumatizēto cilvēku ģenētiskajā materiālā tiek radītas daudzas kļūdas. Tomēr pēc veiksmīgas terapija, šīs kļūdas pazuda. Ir arī epigenētiskas izmaiņas, kuras pēcnācēji pārmanto un nodrošina viņiem ģenētisku noslieci uz noteiktām slimībām. Piemēram, Zviedrijas cilvēku pētījumā tika pētīta saikne starp pārtikas pieejamību un noslieci uz slimībām nākamajās paaudzēs. Ģenētiķi Markuss Pembrijs un Larss Olovs Bygrens atklāja, ka vectēvu mazbērni, kuriem bija daudz ēdama, vienmēr bija pakļauti diabēts. Epigenētiskās izmaiņas šeit, iespējams, notika pēc dzimuma hromosomas. Traumatizētie cilvēki var nodot epigenētiskas izmaiņas arī nākamajām paaudzēm. Turpmākiem pētījumiem epigenetikas jomā vajadzētu palīdzēt atklāt un novērst slimības izraisošās epigenētiskās izmaiņas.
