Epigenetika: Funkció, feladatok, szerep és betegségek

Epigenetika változtatással foglalkozik gén aktivitás a gén DNS-szekvenciájának megváltoztatása nélkül. A test számos folyamata a epigenetika. A legújabb kutatások bizonyítják annak jelentőségét abban, hogy a szervezet képes-e módosulni a környezeti hatások összefüggésében.

Mi az epigenetika?

A kifejezés epigenetika az öröklődés mellett a gének aktivitásváltozásaira is utal (genetika). Az epigenetika kifejezés az öröklődés mellett a gének aktivitásváltozásaira is utal (genetika). Ez tehát azt jelenti, hogy az a gén rögzített, de nem mindig jön szóba. Ebben az összefüggésben az epigenetika a DNS genomfunkciójának azon változásaival foglalkozik, amelyek nem a DNS-szekvencia változásából erednek. Így egy élőlény minden sejtje ugyanazt a genetikai programot tartalmazza. Fejlődése során azonban a szervek és a különböző szövetek megkülönböztetik egymást. Például, vér a sejtek ugyanazokkal az örökletes információkkal rendelkeznek, mint a vesesejtek. Az egyetlen különbség az, hogy a két sejttípusban különböző gének aktívak. A sejtek differenciálódása epigenetikus folyamatokkal magyarázható, amelyeket a gének aktiválása vagy inaktiválása fejez ki. A differenciálatlan sejtek úgynevezett őssejtek, amelyek klónozással új genetikailag azonos organizmuszá fejlődhetnek. Azonban a differenciálódott sejtek vissza is alakíthatók őssejtekké az epigenetikus változás megfordításával.

Funkció és feladat

Az epigenesis az egyes sejtosztódások után fokozatosan megváltoztatja a sejtek genetikai információit. Ebben a folyamatban bizonyos géneket inaktiválnak DNS-metilezéssel. Egy másik módszer a DNS jelölése a hiszton-acetilezés nevű folyamaton keresztül. Ebben a folyamatban az apró sejtmag két méter hosszú DNS-szálát kicsomagolják és meghatározott helyeken megjelölik. Ez garantálja, hogy csak a megfelelő cellatípusra vonatkozó információk olvashatók el. A metilezést és a hiszton-acetilezést biokémiai szerek szabályozzák. Minden organizmusnak, beleértve az embert is, sok úgynevezett epigrammája van. Az epigrammák további genetikai kódok, amelyek meghatározzák a szervezet módosulását. Az élet folyamán a szervezet a környezet hatására egyre inkább megváltozik. A genetikai kód megmarad, de a külső hatások egyre nagyobb jelentőséget kapnak. A környezeti hatások közé tartozik a táplálkozás, stressz tényezők, társadalmi kapcsolatok, környezeti toxinok vagy akár tapasztalatok, amelyek rögzítik magukat az emberi pszichében. Ismert, hogy a test reagál ezekre a tényezőkre és tárolja a tapasztalatokat, hogy szükség esetén reagálni tudjon rájuk. A legújabb megállapítások szerint mind kölcsönhatások a szervezet és a környezet között epigenetikusan ellenőrzik. Ennek következtében az epigenetikus folyamatok jelentősen alakítják a külső megjelenést (a fenotípust), a karaktert és a viselkedést. Az azonos ikrek eltérő fejlődése különböző külső hatások alapján megmutatja, hogy milyen erős lehet a lenyomat. Egy másik példa lehet a megélt nem változásának következtében bekövetkező fizikai változások, amelyek anélkül következnek be szerek. Bizonyság erről többek között az albán burrneshák (nők, akik egy férfi életét élik). Egyes kutatások bizonyítják, hogy a megszerzett tulajdonságok tovább öröklődhetnek. Ebben a folyamatban továbbadják az alapvető genetikai kódot, de további genetikai változások (epigenetikai változások) szintén részben átkerülnek az utódokra, miközben a gének adott DNS-szekvenciája megmarad.

Betegségek és rendellenességek

Az epigenetika hatása az emberi fenotípusra és viselkedésre mára egyre nyilvánvalóbbá válik. Ezzel kapcsolatban az új kutatási eredmények rámutatnak az epigenetikus folyamatok fontosságára az ember számára Egészség. Például sok betegségnek van genetikai elöljárója. Gyakrabban fordulnak elő családokban. Ilyenek például cukorbetegség mellitus, szív- és érrendszeri betegségek, reumás betegségek vagy demencia. Itt az életmód játszik nagy szerepet abban, hogy egyáltalán kitör-e a megfelelő betegség. Például azonos ikrekben kiderült, hogy Alzheimer-kór a betegség a genetikai hajlam ellenére nagyon erősen függ a környezettől. Az Epigenetics azt is tisztázta, miért zöld teapéldául annyira egészséges. A teában található epigallocatechin-3-gallát (EGCG) hatóanyag egy gén amely kódolja a rák-megelőző enzim. Idősebb embereknél ez a gén gyakran metilezett, ezért inaktív. Ez növeli a kialakulás valószínűségét rák idős korban. Azonban ivással zöld tea, annak valószínűsége rák ismét csökken. A méhek területén viszont a királynő nem különbözik genetikailag például a munkásoktól. Mivel azonban ő az egyetlen méhpempővel etetett állat, méhkirálynővé fejlődik. Esetében számos buta gén aktiválódik egy bizonyos biológiai tényező miatt. Az embereknél gyakran többek között a kedvezőtlen társadalmi viszonyok vezet később a személyiségzavarokra. Ma azt kell feltételezni, hogy számos pszichológiai és mentális betegséget kiváltanak az epigenetikai folyamatok. A traumákat tehát az emberi epigenómában is tárolják, amelyek később befolyásolják a személyiség szerkezetét. Például egy új tudományos kutatás kimutatta, hogy sok hiba keletkezik a traumatizált emberek genetikai anyagában. Miután azonban sikeres terápia, ezek a hibák eltűntek. Vannak olyan epigenetikai változások is, amelyeket az utódok örökölnek, és genetikai hajlamot biztosítanak számukra bizonyos betegségekre. Egy svéd humán vizsgálatban például az élelmiszer-hozzáférhetőség és a betegségekre való hajlam összefüggését vizsgálták a következő generációkban. Marcus Pembrey és Lars Olov Bygren genetikusok azt találták, hogy a nagyapák férfi unokái, akiknek bőségesen volt enniük, mindig hajlamosak cukorbetegség. Az epigenetikai változások valószínűleg itt történtek a nemen kromoszómák. A traumatizált emberek epigenetikai változásokat is átadhatnak a következő generációknak. Az epigenetika területén végzett további kutatásoknak segíteniük kell a betegségeket okozó epigenetikai változások feltárását és visszafordítását.