Epigenetika: ono što kontrolira naš genetski kod?

Video: Kako uključiti genetskom kodu Russian

sadržaj

Video: kako uključiti genetskom kodu russian
Definicija epigenetika
Epigenetika i zdravlje
Bolesti imunološkog sustava
Neuropsihijatrijske bolesti
Onkološke bolesti

U posljednjih nekoliko godina, medicinska znanost se sve više pomiče svoj fokus na proučavanje genetskog koda do tajanstvenog mehanizma kojim DNK ostvariti svoj potencijal: upakiran i interakciju s proteinima naših stanica.

Takozvani epigenetski čimbenici su nasljedna, reverzibilna i igraju ključnu ulogu u održavanju zdravlja čitavih generacija.

Epigenetski promjene u stanici može izazvati rak, neuroloških i psihijatrijskih bolesti, autoimunih poremećaja - to je ne čudi da epigenetika privlači pozornost liječnika i istraživača iz različitih područja.

Nije dovoljno da ispravi sekvencu nukleotida je kodiran u vašim genima. Izraz svakog gena - to je nevjerojatno složen proces koji zahtijeva savršenu koordinaciju nekoliko molekula koje sudjeluju.

Epigenetika stvara dodatne probleme u kojima smo samo na početku shvatiti za medicinu i znanost.

Svaka stanica u našem tijelu (uz nekoliko iznimaka) sadrži istu DNK donirao roditelja. Međutim, nisu svi dijelovi DNK mogu biti istovremeno aktivni. U jetrenim stanicama, neki geni rade u drugim stanicama kože, i drugi u živčanim stanicama - to je razlog zašto naše stanice su vrlo različiti jedni od drugih i imaju svoju specijalizaciju.

Epigenetske mehanizme kako bi se osiguralo da je određeni tip stanica koje će se izvoditi kod, karakterističan samo za ovu vrstu.

Kroz ljudski život ili da geni mogu „spavati” ili naglo aktivira. Te promjene će utjecati milijarde opskurnim životnih događaja - kreće u novi prostor, razvod sa suprugom, posjetite teretanu, mamurluk ili pokvarenu sendvič. Gotovo svi životni događaji, veliki i mali, su u mogućnosti da utječe na aktivnost određenih gena u nama.

Definicija epigenetika

Tijekom godina, riječi „epigenezis” i „epigenetika” se koristi u raznim područjima biologije, a tek relativno nedavno, znanstvenici su došli do konsenzusa podešavanjem njihovu konačnu vrijednost. Samo u 2008. godini, na sastanku u Cold Spring Harbor, zbunjenost bila gotova jednom zauvijek - predloženo je službeni definiciju epigenetika i epigenetičkim promjene.

Epigenetski promjene - je nasljedne promjena u ekspresiji gena i staničnog fenotipa, koji ne utječu na samu DNA. Pod fenotipom razumjeti svojstva postavljena stanica (organizma) - u ovom slučaju, i strukturu kostiju i biokemijskih procesa, intelekta i ponašanje, boju kože i boji očiju, itd

Naravno, fenotip organizma ovisi o genetskom kodu. No, više znanstvenika duboko u epigenetika pitanja, više očito je postalo da su neke od karakteristika organizma nasljeđuje generacijama bez izmjena genetskog koda (mutacije).

Za mnoge je to bio jedan upozoravajući: tijelo može se mijenjati bez promjene gena, a prenose ove nove značajke potomke.

Epigenetske studije u posljednjih nekoliko godina pokazali su da okolišni čimbenici - živi među pušačima, konstantna stres, loša prehrana - može dovesti do ozbiljnih poremećaja u funkcioniranju gena (ali ne u svojoj strukturi), i da su ti kvarovi lako se prenose na buduće generacije. Dobra vijest je da su reverzibilni, a neki N-nom generacija može nestati bez traga.

Da bi bolje razumjeli učinak epigenetika, zamisliti život u obliku dugog filma.

Naše stanice - glumci i glumice, a naša DNK - to je unaprijed pripremljen scenarij u kojem svaka riječ (gen) daje cast naredbi. Na ovoj slici epigenetika - ravnatelja. Scenarij može biti isti, ali redatelj ima ovlasti za brisanje određene scene i fragmenti dijaloga. A u životu, epigenetika odlučuje što i kako reći svake ćelije u našem ogromnom tijelu.

Epigenetika i zdravlje

Metilacije promjene proteina, histona i nukleosoma ( „pakera DNA”), može se nasljeđuje i dovesti do bolesti.

Najviše proučavao aspekt epigenetika je metilacije. To je proces spaja metil (CH3) skupine na DNA.

Tipično metilacija utječe na transkripciju gena - DNA kopiju iz RNA ili prvi korak u replikaciju DNA.

Studija u 1969. pokazala je prvi put da metilacije DNA može mijenjati pojedinačne dugoročno pamćenje. Od uloge metilacije u razvoju brojnih bolesti je postala jasna.

Bolesti imunološkog sustava

Prikupljeni tijekom posljednjih nekoliko godina, činjenice nam govore da je gubitak epigenetičke vođenje složenih imunoloških procesa može dovesti do autoimunih bolesti. Tako, nenormalno metilacija na T limfocitima uočeno kod ljudi s lupusom - upalna bolest u kojoj imuni sustav utječe na organe i tkiva domaćina.

Drugi znanstvenici vjeruju da je DNA metilacije - to je pravi uzrok reumatoidnog artritisa.

neuropsihijatrijske bolesti

Neke duševne bolesti, poremećaja autističnog spektra i neurodegenerativnih bolesti povezanih sa epigenetičke komponente. Posebno, DNA metiltransferaza (DNMT) - skupina enzima koji prenose metilnu grupu na DNA nukleotidnih ostataka.

Već praktički dokazao ulogu metilacije DNA u razvoju Alzheimerove bolesti. Velika studija je pokazala da čak u odsustvu kliničkih simptoma gena živčanih stanica u bolesnika koji su skloni Alzheimerove bolesti, metiliraju drugačije nego u normalnom mozgu.

Teorija o ulozi metilacije u razvoju autizma je predložen za dugo vremena. Brojne studije mozga autopsija s ljudskim pacijentima sugeriraju da protein MeCP2 nedovoljno u stanicama (metil CpG-binding protein 2). Ovo je izuzetno važno tvar koja se veže na i aktivira metilirani gene. U nedostatku MeCP2g poremećen mozak.

Onkološke bolesti

Poznato je da je rak ovisi o genima. Ako su 80-tih godina vjeruje da je samo genetska mutacija, znanstvenici sada znamo o ulozi epigenetičkim čimbenika u nastanku, napredovanju raka, pa čak i na otpornost na liječenje.

Godine 1983, rak je bio prvi ljudski bolest, koja je povezana s epigenetika. Zatim, znanstvenici su otkrili da rak debelog stanice raka znatno manje metiliran od normalne stanice crijeva. Nedostatak metilnih skupina dovodi do nestabilnosti u kromosomima i pokreće razvoj raka. S druge strane, višak metilnih skupina na DNA „zatišja” određeni geni odgovorni za suzbijanje raka.

Od Epigenetske promjene reverzibilne, onda daljnja istraživanja otvorila put za inovativne terapije protiv raka.

U Oxford Journal karcinogeneze do 2009. godine, istraživači su napisali: „Činjenica da epigenetski promjene, za razliku od genetskih mutacija koje su potencijalno reverzibilni i mogu se vratiti u normalno stanje, da li epigenetičko terapija obećavajući opciju.”

Epigenetika je još uvijek mlada znanost, ali zahvaljujući višestranog utjecaja epigenetičkim promjena u stanicama, njegov uspjeh je već zapanjujući. To je šteta što ne prije nego 30-40 godina, naši potomci neće moći u potpunosti razumjeti koliko to znači za zdravlje čovječanstva.

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan