Általános és definíció
Az Epigenetika mindazon öröklődő módosítások tanulmányozásával foglalkozik, amelyek a génexpresszió eltéréseihez vezetnek anélkül, hogy megváltoztatnák a DNS -szekvenciát, és ezért nem okoznak módosításokat az azt alkotó nukleotidok szekvenciájában.
Egy technikusabb nyelvet használva azonban megerősíthetjük, hogy az epigenetika tanulmányozza mindazokat a módosításokat és mindazokat a változásokat, amelyek képesek megváltoztatni az egyén fenotípusát anélkül, hogy megváltoztatnák a genotípust.
Az "epigenetika" kifejezés megalkotásának érdeme Conrad Hal Waddington biológusnak tulajdonítható, aki 1942 -ben úgy határozta meg, mint "a biológia azon ága, amely a gének és termékeik közötti okozati kölcsönhatásokat tanulmányozza, és létrehozza a fenotípust".
E fogalmakkal megmagyarázva az epigenetika meglehetősen bonyolultnak tűnhet; a fogalom jobb megértése érdekében hasznos lehet egy kis zárójel megnyitása a DNS előállításáról és a benne lévő gének transzkripciójáról.
DNS és gén transzkripció
A DNS a sejtmagban található, kettős hélix szerkezetű, és ismétlődő egységekből, nukleotidokból áll.
A sejtjeinkben található DNS nagy része bizonyos alegységekbe, nukleoszómákba szerveződik.
A nukleoszómák egy központi részből (magból) állnak, amelyek hisztonoknak nevezett fehérjékből állnak, amelyek körül a DNS burkol.
A DNS és a hisztonok együttese alkotja az úgynevezett kromatint.
A DNS -ben található gének transzkripciója pontosan attól függ, hogy az utóbbi „csomagolja -e” a nukleoszómákat. Valójában a géntranszkripciós folyamatot transzkripciós faktorok szabályozzák, különösen olyan fehérjék, amelyek kötődnek a DNS -en lévő specifikus szabályozó szekvenciákhoz, és amelyek képesek aktiválni vagy elnyomni - az esettől függően - specifikus géneket.
Az alacsony csomagolási szinttel rendelkező DNS ezért lehetővé teszi a transzkripciós faktorok számára, hogy hozzáférjenek a szabályozó szekvenciákhoz.
A csomagolás szintjét maguk a hisztonok és a kémiai szerkezetükben végrehajtható változtatások határozzák meg.
Pontosabban, a "hisztonok acetilezése (azaz egy acetilcsoport hozzáadása az ezeket a fehérjéket alkotó aminosavak bizonyos helyeihez)" azt eredményezi, hogy a kromatin "nyugodtabb" konformációt feltételez, amely lehetővé teszi a transzkripciós faktorok bejutását, tehát a géntranszkripciót Másrészt a dezacetilezés eltávolítja az acetilcsoportokat, ami a kromatin megvastagodását okozza, és ezáltal gátolja a géntranszkripciót.
Epigenetikai jelek
Az eddigiek fényében megerősíthetjük, hogy ha az epigenetika azokat a módosításokat tanulmányozza, amelyek képesek megváltoztatni a fenotípust, de nem az egyén genotípusát, akkor az epigenetikai jel az a módosítás, amely képes megváltoztatni egy adott gén kifejeződését , a nukleotidszekvencia megváltoztatása nélkül.
Következésképpen megerősíthetjük, hogy az előző bekezdésben említett hisztonok acetilezése epigenetikus jelnek tekinthető; más szóval ez egy epigenetikai módosítás, amely képes megváltoztatni a gén (átírható vagy annál kevesebb) aktivitását anélkül, hogy megváltoztatná annak szerkezete.
Egy másik típusú epigenetikai módosítást a metilezési reakció képez, mind a DNS, mind a hisztonok.
Például a DNS metilezése (azaz metilcsoportjának hozzáadása) egy promoterhelyen csökkenti a gén transzkripcióját, amelynek aktiválását maga a promoterhely szabályozza. Valójában a promoterhely egy meghatározott DNS -szekvencia a génekkel szemben, akiknek az a feladata, hogy lehetővé tegyék azok átírásának megkezdését. A metilcsoport ezen a helyen történő hozzáadása tehát egyfajta terhelést okoz, amely gátolja a gén transzkripcióját.
Ennek ellenére a jelenleg ismert epigenetikai módosítások más példái a foszforilezés és az ubikvitináció.
Mindezeket a folyamatokat, amelyek DNS -t és hisztonfehérjéket tartalmaznak (de nem csak), más fehérjék szabályozzák, amelyek más gének transzkripciója után szintetizálódnak, amelyek aktivitása viszont megváltoztatható.
Mindenesetre az epigenetikai módosítás legérdekesebb sajátossága, hogy olyan külső környezeti ingerekre reagálva valósulhat meg, amelyek pontosan a minket körülvevő környezetre, az életmódunkra (beleértve a táplálkozást) és az egészségi állapotunkra vonatkoznak.
Bizonyos értelemben az epigenetikai módosítás a sejtek által működtetett adaptív változásként értelmezhető.
Ezek a változások fiziológiaiak lehetnek, mint a neuronok esetében, amelyek epigenetikus mechanizmusokat alkalmaznak a tanuláshoz és a memóriához, de lehetnek kórosak is, mint például mentális zavarok vagy daganatok esetén.
Az epigenetikus módosítások további fontos jellemzői a reverzibilitás és az öröklődés, valójában ezek a módosítások átvihetők egyik sejtből a másikba, bár idővel még mindig változhatnak, mindig válaszul a külső ingerekre.
Végül az epigenetikai módosítások az élet különböző szakaszaiban fordulhatnak elő, és nem csak az embrionális szinten (amikor a sejtek differenciálódnak), ahogy azt korábban hitték, hanem akkor is, amikor a szervezet már kifejlődött.
Terápiás szempontok
Az epigenetika és az epigenetikai módosítások felfedezése széles körben kiaknázható a terápiás területen különböző típusú patológiák lehetséges kezelésére, beleértve a daganatos típusú patológiákat is.
Valójában, mint említettük, az epigenetikai módosítások kóros jellegűek is lehetnek; ezért ezekben az esetekben valódi anomáliákként határozhatók meg.
A kutatók ezért feltételezték, hogy ha ezeket a változásokat külső ingerek befolyásolhatják, és megnyilvánulhatnak, és tovább módosulhatnak a szervezet egész élete során, akkor lehetséges beavatkozni rájuk specifikus molekulák segítségével, hogy visszaállítsuk a helyzetet. normális feltételek. Ezt nem lehet megtenni (legalábbis még nem), ha a betegség oka egy valódi genetikai mutációban rejlik.
Ennek a koncepciónak a jobb megértése érdekében példaként említhetjük azt a kutatók által a rákellenes terápiák területén alkalmazott epigenetikai ismeretek felhasználását.
.jpg)
