Что такое эпигенетика?
Эпигенетика - это термин, который относится к изменениям активности генов, не связанным с изменением ДНК.
Изображение Национального института рака на Unsplash
Эпигенетика от греческого «эпи», что означает выше, и генетика, от «ген», - это термин, первоначально введенный биологом Конрадом Уоддингтоном в 1940 году и относящийся к взаимосвязи между генами и их влиянием на наблюдаемые характеристики организма или популяции. .
Позже эпигенетика получила обновленное определение, касающееся изменений в поведении некоторых генов, не связанных с изменениями в ДНК. Эти изменения могут иметь положительные или отрицательные последствия для организма.
что такое эпигенетика
Отредактированное изображение с измененным размером из Joseluissc3 доступно на Викимедиа и под лицензией CC-BY 4.0.
Эпигенетика касается изменений ДНК, которые не изменяют ее последовательность, но влияют на активность одного или нескольких генов. Например, добавление химических соединений к генам может изменить их активность, не обязательно вызывая изменения в ДНК.
Согласно статье, опубликованной в журнале Домашний справочник по генетикедословно переводится как «эпигеном включает все химические соединения, которые были добавлены ко всей ДНК (геному) человека как способ регулирования активности (экспрессии) всех генов в геноме». Согласно тому же исследованию, химические соединения эпигенома не являются частью последовательности ДНК, но находятся в ДНК или связаны с ДНК.
Эпигенетические изменения сохраняются по мере деления клеток и в некоторых случаях могут передаваться по наследству из поколения в поколение. Это означает, что эпигенетические изменения могут передаваться от материнской клетки к дочерней клетке.
Влияния окружающей среды, такие как диета или воздействие загрязнителей, могут повлиять на эпигеном и изменить фенотип человека (наблюдаемая характеристика организма).
Эпигенетические изменения определяют, являются ли гены активными или нет, и влияют на производство белков в клетках, обеспечивая производство только необходимых белков. Например, белки, способствующие росту костей, не производятся в мышечных клетках. Паттерны эпигенетических модификаций различаются у разных людей, в разных тканях одного человека и даже в разных клетках.
Ошибки в эпигенетическом процессе, такие как модификация неправильного гена или невозможность добавления соединения к гену, могут привести к аномальной активности или бездействию гена, что может вызвать генетические нарушения. Такие состояния, как рак, нарушения обмена веществ и дегенеративные расстройства, связаны с эпигенетическими ошибками.
Ученые продолжают изучать взаимосвязь между геномом и химическими соединениями, которые его изменяют. В частности, они изучают, какое влияние модификации оказывают на функцию генов, выработку белка и здоровье человека.
Эпигенетика и болезни
Согласно статье, опубликованной в Перспективы гигиены окружающей средыширокий спектр заболеваний, моделей поведения и других показателей здоровья связан с эпигенетическими механизмами, включая рак почти всех типов, когнитивную дисфункцию и респираторные, сердечно-сосудистые, репродуктивные, аутоиммунные и нейроповеденческие заболевания.
Агентами, участвующими в эпигенетическом процессе, могут быть тяжелые металлы, пестициды, выхлоп дизельного топлива, стресс, табачный дым, полициклические ароматические углеводороды, гормоны, радиоактивность, вирусы, бактерии и питательные вещества.
- Загрязнение тяжелыми металлами, присутствующими в удобрениях
- Какое влияние на окружающую среду оказывают тяжелые металлы, присутствующие в электронике?
По мере развития знаний об эпигенетике, возможно, человечество найдет лекарства или дружественные формы лечения для многих заболеваний или расстройств, от которых лечение или лечение все еще трудно, например, различных типов рака и шизофрении.
По словам биолога Жан-Пьера Исса, в отрывке из упомянутого исследования, эпигенетика более важна, чем генетика, для понимания экологических причин болезней. По его словам, рак, атеросклероз, болезнь Альцгеймера и другие заболевания, вызванные факторами окружающей среды, имеют больший потенциал возникновения в случаях, когда поражен эпигеном, гораздо больше, чем сам геном.
Положительные эпигенетические эффекты
Изменение экспрессии генов не обязательно плохо для организма. Интересно, что исследование, опубликованное в журнале bioRxiv пришли к выводу, что кофе и чай могут иметь положительный эпигенетический эффект на организм. Это означает, что они изменяют экспрессию генов без изменения генетического кода ДНК и могут положительно влиять на работу организма.
- Восемь невероятных преимуществ кофе
- Зеленый чай: польза и для чего он нужен
Анализ был проведен с участием 15 800 человек европейского или африканского происхождения и пришел к выводу, что гены, на которые влияет кофе, участвуют в таких процессах, как улучшение пищеварения, контроль воспалений и защита от вредных химических веществ.
Результат исследования является многообещающим и указывает на то, что пищу можно использовать для получения преимуществ в экспрессии генов. Но необходимы дополнительные исследования, чтобы сделать вывод о положительном и отрицательном влиянии кофе на организм в отношении эпигенетических изменений.