Što je epigenetika

Epigenetika je oblast istraživanja koja proučava kako se osobine nasljeđuju bez promjena u genetskom kodu. To se najčešće odnosi na promjene u načinu na koji gene funkcioniraju, ali ne i same gene.

Epigenetika je oblast istraživanja koja se bavi mehanizmima regulacije aktivnosti gena koji se ne mijenjaju u toku evolucije. To su mehanizmi koji utječu na način na koji se geni upravljaju, ali i ne mijenjaju same genetske informacije između generacija.

Kako epigenetika utječe na nas?

Epigenetika je znanost koja se bavi utjecajem vanjskih čimbenika na staničnu funkciju. Ova znanost proučava kako vanjski čimbenici mogu promijeniti stanične procese, kao što su razmnožavanje i diobu, bez da se promijeni sam genetski materijal. U tom smislu epigenetika može utjecati na nas na različite načine. Na primjer, promjene u epigenetici mogu prenositi informacije iz generacije u generaciju i utjecati na to kako se ljudi nosimo sa stresom ili kako reagiramo na određenu vrstu hrane. Također, epigenetika može imati širok spektar utjecaja na ljudsko zdravlje i dobrobit, uključujući bolesti poput raka i dijabetesa te mentalni zdravlje i ponašanje. Stoga epigenetika može imati važne implikacije za ljudsko zdravlje i dobrobit.Epigenetski mehanizmi su molekularni mehanizmi koji mogu modificirati način na koji se geni u ćeliji ekspresiraju, bez promjene njihovog DNK sastava. Ovi mehanizmi su odgovorni za stvaranje različitih vrsta ćelija iz istog DNK-a. To omogućava organizmu da prilagodi svoju strukturu i funkciju u različitim stresnim situacijama.

Epigenetski mehanizmi uključuju postavljanje modifikacija DNK-a, kao što su metiliranje i acetiliranje, koje promijene način na koji se geni povezuju sa histonskim proteina i signalnim molekulama. One također utječu na strukturu cijele ćelije, poput brzine rasta, stvaranja novih vrsta ćelija i obnavljanja starih. Također mogu utjecati na procese diobe ćelija i regulacije genske ekspresije tako da se one mogu prilagoditi potrebama okoline.

Epigenetski mehanizmi su važni za ljudsko zdravlje, jer oni pomažu u regulaciji procesa poput rasta, razvoja i starenja. Oni također igraju važnu ulogu u prenošenju nasljednih informacija između generacija i mogu utjecati na neke bolesti poput genetske predispozicije prema određenim bolestima ili alergijama.Epigenetika se bavi promjenama u načinu na koji se geni mogu aktivirati ili inaktivirati, bez promjena u samoj DNA. To znači da promjene u epigenetičkim oznakama mogu utjecati na to kako će se određeni geni razvijati i ponašati, a to može dovesti do promjena u zdravlju.

Epigenetika je važna jer pomaže ljudima da shvate kako njihovi genetički podaci mogu utjecati na njihovu osobnost i zdravlje. Postoje brojni različiti epigenetički mehanizmi koji mogu utjecati na jedno pozitivno ili negativno. Na primjer, promoteri su mikroskopske skupine molekula koje su odgovorne za aktivaciju gena, dok su represori oni koji ih blokiraju. Sposobnost promotora da se aktiviraju može biti pogodovana određenim faktorima okoline, poput stresa, lošeg prehrane ili radijacijske terapije. Također postoje regulatorne proteine ​​koji mogu modificirati DNA tako da ga čine otpornim ili osjetljivim na određene gene.

Kako epigenetika može utjecati na zdravlje? Promjene u epigenomskoj oznaci mogu dovesti do razvoja bolesti poput astme, dijabetesa tipa 2 i nekih oblika raka. Također je pokazano da spolne hormonske terapije za muškarce s prostatnim rakom utječu na epigenetske oznake u nastalim tumorskim stanicama. Štoviše, postoje studije koje pokazuju da je ekspozicija toksinima ili stresom tijekom fetalnog razvoja možda veća vjerovatnoća razvoja nekih bolesti u odrasloj dobi.

Epigenetske promjene i prenošenje s generacije na generaciju

Epigenetika je disciplina koja se bavi istraživanjem promjena u genetskom materijalu koje se mogu prenositi s generacije na generaciju, bez da utječu na samu DNK. Ove promjene obuhvaćaju druge mehanizme, kao što su modifikacija nukleinskog materijala, modifikacija proteina koji obavljaju uloge u čitavom genomu, te zatvaranje ili otvaranje gena. Epigenetske promjene mogu biti rezultat unutarnjih ili vanjskih čimbenika. Unutarnji čimbenici uključuju nasljeđivanje epigenetskih markera između roditelja i djeteta, dok vanjski čimbenici uključuju stres, toksične tvari i hranjenje.

Epigenetske promjene se prenose s jedne generacije na drugu putem jajnih stanica ili spermija. Pošto svaka stanica ima pohranjen epigenetski profil u formi markera epigenoma, te markeri se prenose zajedno sa DNK-om putem spermija ili jajnih stanica. U roditeljskoj jajnoj stanici postoje određeni markeri epigenoma koji utječu na toksiništvo i razvoj embrija; ti markeri se nastavljaju prenositi s generacije na generaciju tako što se prenose putem spermija ili jaja. Kada embriji rastu do odrasle dobi, te markeri su još uvijek prisutni te mogu biti uključeni u procese poput reprodukcije i ishrane.

Epigenetske promjene također utječu na to kako je DNK upakirana i regulirana unutar stanice. Na primjer, ako je određeni gen potisnut epigenetskim mehanizmima (poput modifikacije DNA-a), onda ta stanica neće proizvoditi molekule proteina koje bi inače bile proizvedene od strane tog specifičnog gena. To može imati dugoročne implikacije za individualnu osobu jer se neki specifični oblici bolesti mogu povezati sa specificnom epigenetskom modifikacijom gena.

Kakve su buduće perspektive epigenetike?

Epigenetika ima značajne potencijale za poboljšanje našeg razumijevanja ljudskog zdravlja i bolesti. Također može doprinijeti poboljšanju dijagnostičkih alata, terapija i lijekova. Budućnost epigenetike uključuje istraživanje novih oblika terapija, otkrivanje genetskih mehanizama koji su odgovorni za bolesti i razvoj boljih dijagnostičkih alata. Također će biti potrebno istražiti kako se epigenetske promjene mogu primijeniti u prevenciji bolesti.

U budućnosti će također biti moguće koristiti epigenetska istraživanja za objašnjenje različitih vrsta fizioloških procesa, uključujući starenje, rast i razvoj. Istraživanja kojima je cilj utvrditi koja se epigenetska promjena javlja tijekom određenog životnog ciklusa mogla bi otkriti nove načine na koje bi se moglo uticati na pozitivne promjene unutar organizma ili smanjenje patoloških promena.

Istraživanja koja se odnose na epigenetiku također će imati važnu ulogu u proučavanju dugoročnih uticaja okoliša – poput zagađenog zraka ili pesticida – na ljudsko zdravlje. Dokazi već postoje da se neki spolno prenosivi virusni oblici mogu prenositi putem epigenetskim mehanizmima, što bi dalje omogućilo prilagođavanje terapija radi postizanja boljeg rezultata u liječenju pacijenata sa ovim virusima.

Pored toga, budućnost epigenetike je povezana s mnoštvom drugih područja, poput medicinske genomike i personalizirane medicine. U cilju postizanja najboljeg rezultata klinici će morati uzeti u obzir individualne pacijente i nivoe genetskog nasleđa svakog pacijenta prilikom donošenja odluka o medicinskim tretmanima ili intervenciji. Ispitivanje epigenetskog nasleđa možda može doprinjeti daljoem razumevanju individualnih varijacija među pacijentima te omogućiti prilagođavanje medicinskih terapija svakom pojedinačnom slučaju.