Пигенетика, когато гените се включват или изключват - Planete sante
АВТОРИ
ЕКСПЕРТИ
ЛЕКСИКОН
Генът
Генът е сегмент от ДНК, който обуславя синтеза на един или повече протеини. Следователно той е отговорен за проявата и предаването на определени наследствени характеристики. Генът може да остане безмълвен, т.е.не експресиран, в зависимост от епигенетичните регулаторни механизми.
Епигенетика
Епигенетиката е набор от механизми, които регулират гените в генетичния ни състав. Механизми, които са силно повлияни от нашата среда, в широкия смисъл на думата.
Метилиране
Метилирането е един от най-известните химични процеси в епигенетиката, който може да промени генната експресия. Този тип модификация включва свързването на химически групи от частици ("метилови групи") към ДНК. След това ДНК ще бъде уплътнена, така че гените ще станат неактивни. Тъй като колкото по-компактна е ДНК, толкова по-малко гени могат да се изразяват.
Цитозини
Само региони на ДНК, богати на цитозин (който е една от четирите основи или букви на генетичния код) могат да претърпят метилиране, което е епигенетичен регулаторен механизъм.
Хроматин
Хроматинът е структурата на ДНК в ядрото на клетката. Това е връзка между ДНК и протеини, вътрешни в ядрото, наречени хистони. В зависимост от формата си, повече или по-малко отворена или затворена, тя ще позволи на гена да се изразява или не.
Хистони
Хистоните са топчета протеин, които ДНК обвива.
Какво ще стане, ако по отношение на здравето това, през което сте преминали, е също толкова важно, колкото генетичния състав, който сте получили при раждането? Това е един от пътищата за епигенетика. Тази млада и много популярна дисциплина, „сестрата“ на генетиката, изучава въздействието на околната среда - в широк смисъл - върху генната експресия. С други думи, защо такава или друга информация, носена от ген, се чете, докато такава и такава остава мълчалива.
В продължение на двадесет години генетиката представлява голям интерес, сякаш тази наука най-накрая може да обясни всичко: нашите индивидуални характеристики, произхода на незаразните болести (тези, които не са нито бактериални, нито вирусни) и уязвимостта към някои заболявания. . Пълното секвениране на човешкия геном през 2000-те само умножи това обещание.
Повече от пет години всички погледи са се насочили към епигенетиката. Всички клонове на медицината се интересуват от него. Става въпрос за разбиране как се изразяват нашите гени и как външните фактори действат върху тях. Което означава да се интересувате от различни въпроси. Защо близнаците с един и същ геном все пак са различни? Защо не развият едни и същи заболявания и имат еднакви уязвимости? Защо хората, които са живели в подобни условия - но с различен генетичен произход - развиват една и съща патология? Тези въпроси, както и много други, отварят цяла област на изследвания и проучвания. Медицината е на преден план, но епигенетиката засяга всички растения и животни.
Клетките, все едни и същи
Преди да изследваме тези явления, нека се върнем към един по-фундаментален етап, в самото сърце на нашите клетки, където действат основните епигенетични механизми, по напълно нормален и физиологичен начин. Всички наши клетки имат един и същ генетичен материал и една и съща жизнена програма. Те се раждат, използват енергия, развиват се, дублират се и т.н. Но въпреки тези общи черти, не всички имат същата съдба: някои ще станат клетки на черния дроб, други на мозъка, трети на клетки на окото, за да назовем само няколко примера. По време на развитието, така наречените „тотипотентни“ клетки ще се самоопределят и по този начин ще станат „плюрипотентни“. Как се обяснява това? „Това се дължи на нормалния и основен епигенетичен грим. Тези повърхностни модификации на гените на клетките ще определят тяхното бъдеще и по този начин ще приписват на всяка от тях своята собствена функция “, обяснява д-р Ариан Джакобино, специалист по медицинска генетика в университетските болници в Женева (HUG). По този начин, въпреки подобни генотипове, нашите клетки ще имат фенотип, т.е.различен външен вид, характери и функции.
На клетъчно ниво епигенетиката е преди всичко ограничаването на възможностите на нашите клетки. „Все едно имаме в ръцете си енциклопедия на живота. Епигенетичните явления означават, че нашите клетки ще прочетат тази или онази страница на енциклопедията, а не друга ", изображение професор Александър Реймонд, директор на Интегративния геномичен център на Университета в Лозана.
ДНК, намотка
По-конкретно, епигенетика се отнася до чисто механични и химични механизми, свързани с нашата ДНК. Като напомняне, ДНК носи генетичната информация на индивида и контролира дейността на клетката. Състои се от две нишки, навити в двойна спирала, всяка образувана от последователност от нуклеотиди, в ядрото на клетката. Двуметровите нишки на ДНК изглеждат много плътно опаковани, като топка прежда, в клетката. За да бъде прочетен или транскрибиран обаче, конкретният сегмент от ДНК веригата, носещ съобщението, трябва да се разгърне. Степента на усукване на тези нишки - или степента на тяхното уплътняване - ще направи или не ще направи четливостта на гена възможна, или изразяването на неговия характер или, с други думи, способността му да бъде функционален. Всичко е много механично: колкото повече се уплътнява ДНК, толкова по-малко може да се достигне, така че по-малко гени могат да бъдат транскрибирани; и следователно характеристиките, които те носят, се изразяват.