Epigenetika jde o změnu gen aktivita beze změny sekvence DNA genu. Mnoho procesů v těle je založeno na procesech Epigenetika. Nedávný výzkum ukazuje jeho důležitost ve schopnosti organismu modifikovat se v kontextu vlivů prostředí.
Co je epigenetika?
termín Epigenetika odkazuje na změny aktivity genů kromě dědičnosti (genetika). Termín epigenetika označuje kromě dědičnosti i změny aktivity genů (genetika). To tedy znamená, že genetický kód a gen je pevná, ale ne vždy přichází do hry. V této souvislosti se epigenetika zabývá změnami funkce genomu DNA, které nejsou výsledkem změny sekvence DNA. Každá buňka živé bytosti tedy obsahuje stejný genetický program. V průběhu svého vývoje se však orgány a různé tkáně odlišují. Například, krev buňky mají stejnou dědičnou informaci jako buňky ledvin. Jediným rozdílem je, že ve dvou typech buněk jsou aktivní různé geny. Diferenciaci buněk lze vysvětlit epigenetickými procesy, které jsou vyjádřeny aktivací nebo inaktivací genů. Nediferencované buňky jsou takzvané kmenové buňky, které se klonováním mohou vyvinout do nového geneticky identického organismu. Diferencované buňky však lze také transformovat zpět na kmenové buňky obrácením epigenetické změny.
Funkce a úkol
Epigeneze po každém dělení buněk postupně mění genetickou informaci v buňce. V tomto procesu jsou určité geny inaktivovány methylací DNA. Dalším způsobem je značení DNA pomocí procesu zvaného histonová acetylace. V tomto procesu je dva metry dlouhý řetězec DNA v malém buněčném jádru rozbalen a označen na konkrétních místech. To zaručuje, že jsou čteny pouze informace relevantní pro odpovídající typ buňky. Methylace i acetylace histonu jsou řízeny biochemickými činidly. Každý organismus, včetně lidí, má mnoho takzvaných epigramů. Epigramy jsou další genetické kódy, které určují modifikaci organismu. V průběhu života se organismus stále více mění pod vlivem prostředí. Genetický kód zůstává, ale vnější vlivy získávají stále větší důležitost. Mezi vlivy prostředí patří výživa, stresové faktory, sociální kontakty, toxiny z prostředí nebo dokonce získané zkušenosti, které se zakotví v psychice člověka. Je známo, že tělo na tyto faktory reaguje a ukládá si zkušenosti, aby na ně bylo možné v případě potřeby reagovat. Podle nedávných zjištění vše interakcí mezi organismem a prostředím jsou řízeny epigeneticky. V důsledku toho jsou vnější vzhled (fenotyp), charakter a chování významně formovány epigenetickými procesy. Rozdílný vývoj identických dvojčat pod různými vnějšími vlivy ukazuje, jak silný může být otisk. Dalším příkladem mohou být fyzické změny způsobené změnou dožitého pohlaví, ke kterým dochází bez přidání drogy. Svědčí o tom mimo jiné albánské burrneshas (ženy, které žijí životem muže). Některé výzkumy dokazují, že získané vlastnosti lze dále zdědit. V tomto procesu se předává základní genetický kód, ale další genetické změny (epigenetické změny) se také částečně přenášejí na potomky, při zachování dané sekvence DNA genů.
Nemoci a poruchy
Vliv epigenetiky na lidský fenotyp a chování je nyní stále jasnější. V tomto ohledu nové poznatky z výzkumu poukazují na význam epigenetických procesů pro člověka zdraví. Například mnoho nemocí má genetickou předložku. Vyskytují se častěji v rodinách. Příklady jsou cukrovka mellitus, kardiovaskulární onemocnění, revmatická onemocnění nebo demence. Zde hraje životní styl hlavní roli v tom, zda příslušná nemoc vůbec propukne. Například u identických dvojčat se zjistilo, že Alzheimerova choroba onemocnění je velmi silně závislé na prostředí, a to navzdory genetické predispozici. Epigenetika také objasnila proč zelený čajnapříklad je tak zdravý. Aktivní složka epigalokatechin-3-gallát (EGCG) v čaji aktivuje gen který kóduje a rakovina-zabraňující enzymu. U starších lidí je tento gen často methylovaný, a proto neaktivní. To zvyšuje pravděpodobnost vývoje rakovina ve stáří. Avšak pitím zelený čaj, pravděpodobnost rakovina opět klesá. Naproti tomu v říši včel se královna neliší geneticky od dělníků. Jelikož je však jediným zvířetem krmeným mateří kašičkou, vyvinula se z ní včelí královna. V jejím případě je mnoho hloupých genů reaktivováno kvůli určitému biologickému činiteli. U lidí nepříznivé sociální podmínky mimo jiné často vést k poruchám osobnosti později. Dnes je třeba předpokládat, že mnoho psychologických a duševních chorob je vyvoláváno epigenetickými procesy. Traumata jsou proto uložena také v lidském epigenomu, který má později vliv na strukturu osobnosti. Například nový vědecký výzkum ukázal, že v genetickém materiálu traumatizovaných lidí se vytváří mnoho chyb. Po úspěšném však terapie, tyto chyby zmizely. Existují také epigenetické změny, které jsou zděděny potomky a poskytují jim genetickou predispozici k určitým chorobám. Například ve švédské lidské studii byla zkoumána souvislost mezi dostupností potravin a predispozicí k chorobám v následujících generacích. Genetici Marcus Pembrey a Lars Olov Bygren zjistili, že vnoučata mužských dědů, kteří měli hodně jídla, byli vždy náchylní k cukrovka. Epigenetické změny zde pravděpodobně proběhly na pohlaví chromozomy. Traumatizovaní lidé mohou také předávat epigenetické změny dalším generacím. Další výzkum v oblasti epigenetiky by měl pomoci odhalit a zvrátit epigenetické změny způsobující onemocnění.
