Эпигенетика - это изучение биологических механизмов, которые будут включать и выключать гены, которые будут представлены как упрощенное определение. Что это обозначает? Что ж, если вы новичок во всем этом, нам сначала понадобится быстрый ускоренный курс по биохимии и генетике, прежде чем вы узнаете, что такое эпигенетика.
Клетки являются фундаментальными рабочими единицами каждого человека. Все инструкции, необходимые для направления их деятельности, содержатся в химической дезоксирибонуклеиновой кислоте, также известной как ДНК.
ДНК человека состоит примерно из 3 миллиардов нуклеотидных оснований. Существует четыре основных типа оснований, которые включают ДНК - аденин, цитозин, гуанин и тимин, обычно сокращенно обозначаемые как A, C, G и T соответственно.
Последовательность или порядок основ - это то, что определяет наши жизненные инструкции. Интересно, что наша последовательность ДНК в основном похожа на последовательность шимпанзе. Только часть явно разных последовательностей делает нас людьми.
На 3 миллиарда оснований насчитывается около 20 000 генов. Гены - это конкретные последовательности оснований, которые дают инструкции о том, как сделать важные белки - сложные молекулы, которые запускают различные биологические действия для выполнения жизненных функций.
Другими словами, ДНК дает инструкции для различных функциональных белков, которые должны продуцироваться внутри клетки - этот процесс также известен как центральная догма молекулярной биологии. Теперь, когда вы понимаете генетику, давайте узнаем об эпигенетике.
Эпигенетика влияет на то, как клетки читают гены, и в последующем должны ли клетки продуцировать соответствующие белки. Например, ген COL1A1 в ДНК присутствует во всех типах клеток, но «экспрессируется» в клетках кожи с образованием коллагеновых белков типа 1. Вот несколько важных моментов, касающихся эпигенетики:
Эпигенетика контролирует гены. Это достигается благодаря:
а) природе: эпигенетика - это то, что определяет специализацию клетки (например, клетки кожи, клетки крови, волосковые клетки, клетки печени и т. д.). Когда плод развивается в ребенка посредством экспрессии генов - активно или в состоянии покоя;
b) воспитание: стимулы окружающей среды также могут вызывать выключение или включение генов.
Эпигенетика делает нас уникальными. Хотя мы все люди, почему у некоторых из нас светлые волосы или более темная кожа? Почему некоторые из нас ненавидят вкус грибов или баклажанов? Почему некоторые из нас более общительны, чем другие? Различные комбинации генов, которые включаются или выключаются, делают каждого из нас уникальным. Кроме того, были признаки того, что некоторые эпигенетические изменения могут быть даже унаследованы.
Эпигенетика обратима. Что будет с более чем 20000 генов, что будет результатом включения или выключения различных комбинаций генов? Возможностей огромное количество! Но если бы мы могли отобразить каждую причину и следствие различных комбинаций, и если бы мы могли обратить вспять состояние гена, чтобы сохранить хорошее и устранить плохое ... тогда мы могли бы гипотетически вылечить рак, замедлить старение, остановить ожирение и многое другое.
Вот аналогия, которая может помочь вам понять, что такое эпигенетика, как представлено в «Революции эпигенетики» Нессы Кэри. Думайте о продолжительности жизни человека как о очень длинном фильме. Клетками будут актеры и актрисы, основные элементы, из которых состоит фильм. ДНК, в свою очередь, станет сценарием - инструкцией для всех участников фильма по исполнению своих ролей.
Впоследствии, последовательность ДНК будет словами в сценарии, и определенные блоки этих слов, которые инструктируют ключевые действия или события, которые будут происходить, будут генами. Концепция генетики была бы похожа на сценарий. Следуете аналогии до сих пор? Отлично.
Таким образом, концепция эпигенетики была бы похожа на управление. Сценарий может быть таким же, но режиссер может решить исключить или настроить некоторые сцены или диалоги, изменяя фильм в лучшую или худшую сторону. В конце концов, готовый продукт Стивена Спилберга будет радикально отличаться от готового фильма Вуди Аллена для того же сценария фильма, не так ли?