SIŁA EKSPRESJI - Epigenetyka w działaniu

Albo masz farta i dziedziczysz korzystny zestaw genów który gwarantuje Ci dobre zdrowie, albo pecha i w pakiecie otrzymujesz choroby. W ten sposób wielu pacjentów rozumie kwestie dziedziczenia i genetyki. Czy to co zapisane w genach stuprocentowo determinuje funkcjonowanie organizmu? Czy przypadkiem nie przypisuje się owej “złej genetyce” zbyt wielu zasług? Czym jest epigenetyka oraz czy możemy mieć wpływ na pracę naszych genów?

Epigenetyka, czyli ponad genami

DNA to nośnik informacji genetycznej. Kod genetyczny zawarty w DNA “dyktuje” sekwencję aminokwasów z których zbudowane są białka, co decyduje o ich funkcji biologicznej - czyli determinuje ich zdolność do wykonywania konkretnych funkcji i procesów w organizmie. Oprócz tej “instrukcji budowy” zawartej w genach istotne jest to w jaki sposób (i czy w ogóle) ta instrukcja zostanie wykonana.

Proces odczytywania sekwencji DNA i dalej przepisywania jej na białka nazywamy ekspresją genów.

To od odczytanego obszaru DNA zależy jakie białka powstaną oraz jakie funkcje biologiczne będą sprawowały. Czyli oprócz samych genów i zawartego w nich kodu istnieją mechanizmy, które funkcjonują PONAD genami i regulują ich pracę. Tych mechanizmów regulacji ekspresji genów jest kilka. Ten tekst skupia się wyłącznie na mechanizmach epigenetycznych, bo jest to obszar na który można potencjalnie wpłynąć stylem życia.

Epigenetyczna regulacja genów

Epigenetyka to nauka, która bada jak środowisko, nawyki, doświadczenia czy żywienie wpływają na pracę genów. Epigenetyczne mechanizmy regulacji genów polegają na chemicznej modyfikacji DNA lub histonów. Modyfikacje te wpływają na działanie genów, jednak nie zmieniają samego kodu genetycznego. Czyli sekwencja DNA pozostaje bez zmian a zmienia się to, jak DNA jest odczytywane i dalej przepisywane na białka. W efekcie, komórka może produkować mniej lub więcej białek związanych z danym genem.

Ekspresję genu można porównać do pokrętła regulacji głośności dźwięku na odtwarzaczu. Tak jak pokrętło reguluje stopień nasilenia dźwięku sprawiając, że jest głośniejszy lub cichszy, podobnie czynniki epigenetyczne regulują stopień ekspresji genu. I w zależności od tego jaka zmiana będzie miała miejsce, czy dany gen zostanie “podkręcony” czy “wyciszony”, będzie to miało inny efekt i może zadziałać na korzyść lub na niekorzyść organizmu.

Jesteś (nie tylko) tym co jesz

Często można spotkać się ze stwierdzeniem “jesteś tym co jesz”. Jest ono jak najbardziej właściwe, bo składniki odżywcze pozyskane z pożywienia wpływają na biochemię organizmu i tym samym kształtują ekspresję genów, jednak można te stwierdzenie trochę rozszerzyć.

Jesteś sumą wszystkich doświadczeń, wpływów i czynników z którymi dotychczas zetknął się Twój organizm. Zaczynając od środowiska w życiu płodowym, doświadczeń zebranych w ciągu życia, codziennych wyborów, a kończąc na składnikach odżywczych z pożywienia.

Komórki naszego organizmu nieustannie zbierają informacje z zewnątrz i kształtują si ę w odpowiedzi na czynniki środowiskowe. A że środowisko jest zmienne, to organizm człowieka potrzebuje być elastyczny i się do tych zmian na bieżąco dostosowywać. Ta umiejętność jest mu niezbędna po to by przetrwać.

Mechanizmy epigenetyczne są tym, co umożliwia ciału sprawne zaadaptowanie się do nowych warunków. A jeśli warunki do których musi się dostosować to przewlekłe napięcie psychiczne, niedobory składników odżywczych, niedobory snu i ruchu oraz nieprzepracowane rany psychiczne to aktywowane są geny związane z przystosowaniem się do tych trudnych warunków. I odwrotnie, sprzyjające warunki będą nieść korzystne zmiany w ekspresji genów. Funkcjonowanie genów w największym stopniu kształtuje to, z czym organizm ma najczęściej styczność.

Łącząc siły genów i środowiska

Nasze geny nie są statycznym skryptem, a między naszymi genami a otoczeniem zachodzi wymiana informacji - swoisty dialog. Geny funkcjonują w sposób dynamiczny i w zależności od aktualnych potrzeb wiele z nich może być aktywowana lub hamowana. Zmiany epigenetyczne przeżywają podział komórkowy, co oznacza, że mogą wpływać na organizm przez całe jego życie. Co więcej, niektóre z tych modyfikacji mogą być nawet przekazywane dalej potomstwu - co podkreśla wagę naszych codziennych działań i wyborów. Dobra wiadomość jest taka, że te modyfikacje są potencjalnie odwracalne, a oprócz genów, które mogą być obciążone predyspozycjami do chorób, równie istotne są czynniki które wpływają na ich pracę.

Genetyka i kwestia dziedziczenia jest pełna niuansów i złożonych zależności. Czasami jeden gen determinuje wystąpienie danej cechy lub choroby, czasami na wystąpienie choroby składa się udział wielu genów.

Genetyka zdecydowanie nie jest czarno-biała a dziedziczenie, jak już wiemy, obejmuje więcej niż same geny. W tej genetycznej układance równie ważną rolę odgrywają mechanizmy regulacji genów.

Ta wiedza pozwala zmienić przekonanie, że jesteśmy zupełnie skazani na to co zapisane w genach. Bo prawdą jest, że nie mamy wpływu na wszystko. Jednak okazuje się, że wpływ który mamy, jest o wiele większy niż sądzimy.


Źródła:

  • Epigenetics & inheritance. https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/inheritance/
  • Genetic Science Learning Center.https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/imprinting/
  • Laland, K., Uller, T., Feldman, M. et al. Does evolutionary theory need a rethink?. Nature 514, 161–164 (2014). https://doi.org/10.1038/514161a
  • Lacal I, Ventura R. Epigenetic Inheritance: Concepts, Mechanisms and Perspectives. Front Mol Neurosci. 2018 Sep 28;11:292. doi: 10.3389/fnmol.2018.00292. PMID: 30323739; PMCID: PMC6172332.
0 komentarzy

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Link artykułu został skopiowany.
Koszyk0
Twój koszyk
Produkt został dodany Koszyk został zaktualizowny Produkt został usunięty Brak produktów na stanie Wprowadziłeś nieprawidłową wartość

Brak produktów w koszyku.