Epigenetika zaoberá sa zmenou gen aktivitu bez zmeny sekvencie DNA génu. Mnoho procesov v tele je založených na procesoch Epigenetika. Posledné výskumy ukazujú jeho význam v schopnosti organizmu modifikovať sa v kontexte vplyvov prostredia.
Čo je to epigenetika?
Termín Epigenetika sa vzťahuje na zmeny aktivity génov okrem dedičnosti (genetika). Pojem epigenetika označuje okrem dedičnosti aj zmeny aktivity génov.genetika). To teda znamená, že genetický kód a gen je opravený, ale nie vždy prichádza do úvahy. V tejto súvislosti sa epigenetika zaoberá zmenami vo funkcii genómu DNA, ktoré nie sú výsledkom zmeny sekvencie DNA. Každá bunka živej bytosti teda obsahuje rovnaký genetický program. V priebehu svojho vývoja sa však orgány a rôzne tkanivá odlišujú. Napríklad, krv bunky obsahujú rovnaké dedičné informácie ako bunky obličiek. Jediný rozdiel je v tom, že v dvoch typoch buniek sú aktívne rôzne gény. Diferenciáciu buniek možno vysvetliť epigenetickými procesmi, ktoré sú vyjadrené aktiváciou alebo inaktiváciou génov. Nediferencované bunky sú takzvané kmeňové bunky, ktoré sa klonovaním môžu vyvinúť do nového geneticky identického organizmu. Diferencované bunky však môžu byť tiež transformované späť do kmeňových buniek reverziou epigenetickej zmeny.
Funkcia a úloha
Epigenéza postupne mení genetické informácie v bunke po každom delení buniek. V tomto procese sú určité gény inaktivované metyláciou DNA. Ďalším spôsobom je značenie DNA procesom nazývaným histónová acetylácia. V tomto procese je dvojmetrový reťazec DNA v drobnom bunkovom jadre rozbalený a označený na konkrétnych miestach. To zaručuje, že sa prečítajú iba informácie relevantné pre zodpovedajúci typ bunky. Metylácia aj acetylácia histónu sú kontrolované biochemickými látkami. Každý organizmus vrátane človeka má veľa takzvaných epigramov. Epigramy sú ďalšie genetické kódy, ktoré určujú modifikáciu organizmu. V priebehu života sa organizmus pod vplyvom prostredia čoraz viac mení. Genetický kód zostáva, ale vonkajšie vplyvy nadobúdajú čoraz väčší význam. Medzi vplyvy prostredia patrí výživa, stresové faktory, sociálne kontakty, toxíny z prostredia alebo dokonca získané skúsenosti, ktoré sa zakotvia v psychike človeka. Je známe, že telo reaguje na tieto faktory a ukladá si skúsenosti, aby na ne bolo schopné v prípade potreby reagovať. Podľa posledných zistení všetky interakcie medzi organizmom a prostredím sú riadené epigeneticky. V dôsledku toho sú vonkajší vzhľad (fenotyp), charakter a správanie významne formované epigenetickými procesmi. Rozdielny vývoj identických dvojčiat pod rôznymi vonkajšími vplyvmi ukazuje, aký silný môže byť odtlačok. Ďalším príkladom môžu byť fyzické zmeny v dôsledku zmeny dožitého pohlavia, ku ktorým dôjde bez pridania drogy. Svedčia o tom okrem iného albánske burrneshy (ženy, ktoré žijú mužský život). Niektoré výskumy dokazujú, že získané vlastnosti možno ďalej dediť. V tomto procese sa odovzdáva základný genetický kód, ale na potomka sa čiastočne prenášajú aj ďalšie genetické zmeny (epigenetické zmeny), pričom sa zachováva daná sekvencia DNA génov.
Choroby a poruchy
Vplyv epigenetiky na ľudský fenotyp a správanie je v súčasnosti čoraz zreteľnejší. V tejto súvislosti nové objavy výskumu poukazujú na význam epigenetických procesov pre človeka zdravie. Napríklad veľa chorôb má genetickú predložku. Vyskytujú sa častejšie v rodinách. Príklady sú cukrovka mellitus, kardiovaskulárne choroby, reumatické choroby alebo demencie. Životný štýl tu hrá hlavnú úlohu v tom, či príslušná choroba vôbec prepukne. Napríklad u jednovaječných dvojčiat sa zistilo, že Alzheimerova choroba choroba veľmi silno závisí od životného prostredia, a to aj napriek genetickej predispozícii. Epigenetika tiež objasnila prečo zelený čajnapríklad je taký zdravý. Účinná látka epigallocatechin-3-gallate (EGCG) v čaji aktivuje gen ktorý kóduje a rakovina-zabraňujúci enzým. U starších ľudí je tento gén často metylovaný, a preto neaktívny. To zvyšuje pravdepodobnosť vývoja rakovina v starobe. Avšak pitím zelený čaj, pravdepodobnosť rakovina opäť klesá. V ríši včiel sa naproti tomu kráľovná nelíši napríklad od robotníkov. Keďže je však jediným zvieraťom kŕmeným materskou kašičkou, vyvinula sa z nej včelia kráľovná. V jej prípade sa veľa nemých génov reaktivuje v dôsledku určitého biologického činidla. U ľudí nepriaznivé spoločenské podmienky okrem iného často viesť k poruchám osobnosti neskôr. Dnes je potrebné predpokladať, že mnohé psychologické a duševné choroby sú vyvolané epigenetickými procesmi. Traumy sa preto ukladajú aj v ľudskom epigenóme, ktoré majú neskôr vplyv na štruktúru osobnosti. Nový vedecký výskum napríklad ukázal, že v genetickom materiáli traumatizovaných ľudí sa vytvára veľa chýb. Avšak po úspešnom terapie, tieto chyby zmizli. Existujú aj epigenetické zmeny, ktoré sa dedia po potomkoch a poskytujú im genetickú predispozíciu k určitým chorobám. Napríklad vo švédskej štúdii na ľuďoch sa skúmala súvislosť medzi dostupnosťou potravy a predispozíciami k chorobám v nasledujúcich generáciách. Genetici Marcus Pembrey a Lars Olov Bygren zistili, že vnuci mužov dedkov, ktorí mali veľa jedla, boli vždy náchylní na cukrovka. Pravdepodobne tu došlo k epigenetickým zmenám na pohlaví chromozómy. Traumatizovaní ľudia môžu tiež preniesť epigenetické zmeny na ďalšie generácie. Ďalší výskum v oblasti epigenetiky by mal pomôcť odhaliť a zvrátiť epigenetické zmeny spôsobujúce choroby.
