Роля на; епигенетика при диабет и растеж - Swiss Medical Journal
обобщение
Геномният пръстов отпечатък ни накара да разберем, че приносът на майката и бащата към ембриона е различен. Нарушенията в процеса на импринтиране могат да доведат до патология при хората поради дисбаланса в генната експресия от страна на майката или бащата. Произходът на епигенетичните заболявания като преходен неонатален диабет, както и някои синдроми на забавяне на растежа или прекомерен растеж започват да се изясняват. Точната диагноза и анализ на основния механизъм помага при лечението на пациента и често позволява да се предвиди неговото развитие.
Въведение
Терминът епигенетика определя трансмисивни промени в генната експресия, които не са придружени от промени в нуклеотидни последователности. Терминът епигенетика е дефиниран през 40-те години от английския ембриолог Конрад Уадингтън. На френски често говорим за отпечатъка на гените. Двата основни механизма, чрез които епигеномът регулира генната експресия, са уплътняването на хроматин и метилирането. Уплътняването на хроматина се контролира от протеини, наречени хистони, които обвиват ДНК. Метилирането, от друга страна, се извършва чрез свързване на метилова група директно към ДНК, за предпочитане към цитозин, последван от гуанин (Таблица 1).
Метилирането потиска генната експресия и плътният хроматин предотвратява генната експресия; Следователно в йерархичен план епигенетичният код превъзхожда генетичния код. За нормалното функциониране на нашия организъм епигенетичният и генетичният код трябва да бъдат дешифрирани правилно от клетката.
Докато по-голямата част от гените са идентични, независимо дали са наследени от бащата или майката (биалелно предаване), гените, подложени на отпечатъка, обикновено се изразяват само от хромозомата по бащина или майчина линия (моноалелна).
Околната среда оказва голямо влияние върху нашия епигеном по време на развитието и стареенето и може да обясни например защо два еднояйчни близнака не развиват непременно едни и същи заболявания. ДНК последователността е идентична при еднояйчни близнаци, а епигеномът от друга страна не. Тези разлики се умножават по три на възраст между три и 50 години. 1 Тази разлика е по-изразена, ако средата се различава много.
Напоследък много заболявания се свързват с епигенетични промени, които доведоха до изпълнението на „европейския проект за човешки епигеном (HEP)“. Този консорциум се стреми да дешифрира целия епигеном, информация, която ще послужи като основа за по-добро познаване както на развитието на плода, така и за по-добро разбиране на голям брой заболявания и тяхното лечение. Този проект е много амбициозен и неговата осъществимост е обект на спорен дебат. Трудността се крие във факта, че епигеномът се различава от една тъкан в друга и еволюира по време на стареенето, за разлика от човешкия геном, чиято последователност е стабилна във времето.
От всички 30 000 гена при хората, изглежда, че около 80 гена са обект на епигенетични промени. Тези гени, които систематично се подлагат на отпечатъка, са организирани в групи (клъстер). Например генът ZAC1/LOT1 (загубен при трансформация 1), участващ в апоптозата, клетъчния цикъл и ембрионалния растеж, както и гена HYMAI (свързан с хидатиформен мол и отпечатан транскрипт), чиято функция все още не е известна 2 са от групата на гените в областта на хромозома 6q24. Други групи гени съществуват на хромозома 11р15.5.
В този преглед ще представя три примера за епигенетични заболявания, срещани в детска популация, които всички са причинени от аномалии, свързани с отпечатъка. И в трите случая нормалната моноалелна експресия се заменя с биалелна експресия или липса на генна експресия.
Неонатален и епигенетичен диабет
Неонаталният диабет се определя като хипергликемия, която се проявява през първия месец от живота и продължава повече от две седмици, което изисква хипогликемична терапия. Това е рядко образувание, което засяга само 1: 500 000 новородени в Европа. 3 Неонаталният диабет има много произход. Различаваме преходна форма и постоянна форма с приблизително еднаква честота.
В ход е търсенето на епигенетични причини за постоянната форма 4,5, тъй като участващите гени са разположени близо до центъра на отпечатъка на хромозома 11.