Epigenetika se ukvarja s spreminjanjem gen aktivnost brez spreminjanja zaporedja DNA gena. Številni procesi v telesu temeljijo na procesih Epigenetika. Najnovejše raziskave dokazujejo njen pomen pri zmožnosti organizma, da se spreminja v okviru vplivov okolja.
Kaj je epigenetika?
Izraz Epigenetika se nanaša na spremembe aktivnosti genov poleg dednosti (genetika). Izraz epigenetika se poleg dednosti nanaša tudi na spremembe aktivnosti genov (genetika). To torej pomeni, da je genetska koda a gen je določen, vendar ne pride vedno v poštev. V tem okviru se epigenetika ukvarja s spremembami v delovanju genoma DNA, ki niso posledica spremembe zaporedja DNA. Tako ima vsaka celica živega bitja isti genetski program. Vendar pa se organi in različna tkiva med svojim razvojem razlikujejo. Na primer kri celice imajo enake dedne informacije kot celice ledvic. Razlika je le v tem, da so v obeh vrstah celic aktivni različni geni. Diferenciacijo celic lahko razložimo z epigenetskimi procesi, ki se izražajo z aktivacijo ali inaktivacijo genov. Nediferencirane celice so tako imenovane izvorne celice, ki se lahko s kloniranjem razvijejo v nov gensko enak organizem. Vendar pa lahko diferencirane celice tudi spremenimo nazaj v izvorne celice z razveljavitvijo epigenetske spremembe.
Funkcija in naloga
Epigeneza postopoma spreminja genske informacije znotraj celice po vsaki delitvi celic. V tem procesu se nekateri geni inaktivirajo z metilacijo DNA. Drug način je označevanje DNA s postopkom, imenovanim acetilacija histona. V tem postopku se dvometrski verig DNA v drobnem celičnem jedru razpakira in označi na določenih mestih. To zagotavlja, da se berejo samo informacije, ki ustrezajo ustrezni vrsti celice. Tako metilacijo kot acetilacijo histona nadzirajo biokemična sredstva. Vsak organizem, tudi človek, ima veliko tako imenovanih epigramov. Epigrami so dodatne genetske kode, ki določajo spreminjanje organizma. V življenju se organizem pod vplivom okolja vse bolj spreminja. Genetska koda ostaja, vendar zunanji vplivi dobivajo vedno večji pomen. Vplivi okolja vključujejo prehrano, dejavniki stresa, socialni stiki, okoljski toksini ali celo pridobljene izkušnje, ki se zasidrajo v psihi človeka. Znano je, da telo reagira na te dejavnike in shranjuje izkušnje, da bi se nanje lahko odzvalo, kadar je to potrebno. Po nedavnih ugotovitvah vse interakcije med organizmom in okoljem nadzorujemo epigenetsko. Posledica tega je, da zunanji videz (fenotip), značaj in vedenje bistveno oblikujejo epigenetski procesi. Različen razvoj enojajčnih dvojčkov pod različnimi zunanjimi vplivi kaže, kako močan je lahko vtis. Drug primer so lahko fizične spremembe zaradi spremembe preživetega spola, do katerih pride brez dodajanja droge. O tem pričajo med drugim tudi albanske burneše (ženske, ki živijo moško življenje). Nekatere raziskave dokazujejo, da je pridobljene lastnosti mogoče še podedovati. V tem procesu se osnovna genetska koda prenese, vendar se dodatne genetske spremembe (epigenetske spremembe) delno prenesejo tudi na potomce, pri čemer se ohrani dano zaporedje DNK genov.
Bolezni in motnje
Vpliv epigenetike na človeški fenotip in vedenje postaja vse bolj jasen. V zvezi s tem nove ugotovitve raziskav kažejo na pomen epigenetskih procesov na človeku zdravje. Mnoge bolezni imajo na primer genetske predpostavke. Pogosteje se pojavljajo v družinah. Primeri so sladkorna bolezen mellitus, bolezni srca in ožilja, revmatične bolezni oz demenca. Tu ima življenjski slog glavno vlogo pri tem, ali ustrezna bolezen sploh izbruhne. Na primer pri enojajčnih dvojčkih je bilo ugotovljeno, da Alzheimerjeva bolezen bolezen je kljub genetski nagnjenosti zelo odvisna od okolja. Epigenetika je tudi pojasnila, zakaj Zeleni čajna primer, je tako zdrav. Zdravilna učinkovina epigalokatehin-3-galat (EGCG) v čaju aktivira gen ki kodira a rak-preprečevanje encima. Pri starejših ljudeh je ta gen pogosto metiliran in zato neaktiven. To povečuje verjetnost za razvoj rak v starosti. Vendar s pitjem Zeleni čaj, verjetnost rak spet zmanjša. Na področju čebel pa se matica na primer genetsko ne razlikuje od delavk. Ker pa je edina žival, ki se hrani s matičnim mlečkom, se razvije v matico. V njenem primeru se veliko neumnih genov zaradi določenega biološkega sredstva ponovno aktivira. Pri ljudeh so med drugim pogosto neugodne socialne razmere vodi do osebnostnih motenj kasneje. Danes je treba domnevati, da številne psihološke in duševne bolezni sprožijo epigenetski procesi. V človeškem epigenomu so torej shranjene tudi travme, ki kasneje vplivajo na osebnostno strukturo. Na primer, nove znanstvene raziskave so pokazale, da v genskem materialu travmatiziranih ljudi nastane veliko napak. Vendar po uspešnem terapija, te napake so izginile. Obstajajo tudi epigenetske spremembe, ki jih potomci podedujejo in jim zagotavljajo genetsko nagnjenost k določenim boleznim. V švedski študiji na ljudeh so na primer raziskali povezavo med razpoložljivostjo hrane in nagnjenostjo k boleznim v naslednjih generacijah. Genetika Marcus Pembrey in Lars Olov Bygren sta ugotovila, da so bili moški vnuki dedov, ki so imeli veliko jesti, vedno nagnjeni k sladkorna bolezen. Tukaj na spolu so se verjetno zgodile epigenetske spremembe kromosomi. Travmatizirani ljudje lahko epigenetske spremembe prenašajo tudi na naslednje generacije. Nadaljnje raziskave na področju epigenetike bi morale pomagati odkriti in odpraviti epigenetske spremembe, ki povzročajo bolezni.
