+
Αρχική Επιστημονικά Άρθρα Το Επιγένωμα: Ο Χημικός Χάρτης της Ζωής
30Αυγ

Το Επιγένωμα: Ο Χημικός Χάρτης της Ζωής

by Thanos

Για πολλούς από εμάς μπορεί να είναι η πρώτη φορά που ακούμε αυτήν την λέξη ή/και η πρώτη φορά που μαθαίνουμε για την σημασία του στην ζωή μας.

Το επιγένωμα είναι το σύνολο των χημικών ενώσεων που προσκολλώνται στο DNA μας και επηρεάζουν τον τρόπο που το ανθρώπινο γονιδίωμα λειτουργεί. Σκεφτείτε το σαν έναν “διακόπτη” που μπορεί να ενεργοποιεί ή να απενεργοποιεί γονίδια, χωρίς όμως να αλλάζει την ίδια την αλληλουχία του DNA. Αυτές οι χημικές τροποποιήσεις επηρεάζουν το πώς τα κύτταρά μας χρησιμοποιούν τις γενετικές μας οδηγίες και μπορούν να μεταβιβαστούν από  κύτταρο σε κύτταρο -καθώς αυτά διαιρούνται- και μερικές φορές ακόμα και από γενιά σε γενιά.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από τρισεκατομμύρια κύτταρα, καθένα από τα οποία έχει το ίδιο γονιδίωμα, δηλαδή τον πλήρη χάρτη του DNA. Ωστόσο, δεν είναι όλα τα κύτταρα ίδια – τα κύτταρα του εγκεφάλου, του δέρματος, και των μυών έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Αυτή η εξειδίκευση καθορίζεται από το πότε και πώς ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται συγκεκριμένα γονίδια. Το επιγένωμα είναι ο “ρυθμιστής” αυτής της διαδικασίας, καθοδηγώντας ποιες πρωτεΐνες θα παραχθούν σε κάθε κύτταρο, και πώς αυτές θα συμβάλουν στη λειτουργία του.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους το επιγένωμα μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του DNA:

  1. Μεθυλίωση DNA: Φανταστείτε μικρές χημικές ετικέτες που προσκολλώνται στο DNA μας. Αυτές οι ετικέτες, που ονομάζονται μεθυλικές ομάδες, μπορούν να “απενεργοποιήσουν” ένα γονίδιο, εμποδίζοντάς το να λειτουργήσει. Ακριβώς το αντίθετο συμβαίνει όταν αφαιρούνται, δηλ. το γονίδιο ενεργοποιείται και λειτουργεί.
  2. Τροποποιήσεις Ιστόνων: Το DNA μας είναι τυλιγμένο γύρω από πρωτεΐνες που ονομάζονται ιστόνες. Όταν προστίθενται χημικές ομάδες στις ιστόνες, μπορούν να κάνουν το DNA πιο “σφιχτά τυλιγμένο” και όταν αφαιρούνται ή πιο “χαλαρό”. Αυτό επηρεάζει το αν ένα αριθμός γονιδίων είναι προσβάσιμα (χαλαρότητα) και μπορεί να λειτουργήσει ή όχι (σφιχτό τύλιγμα).
  3. Μη-κωδικοποιητικά RNAs: Αυτά τα μόρια RNA δεν φτιάχνουν πρωτεΐνες όπως άλλα RNAs, αλλά παίζουν ρόλο στον έλεγχο του DNA, του mRNA και του t-RNA. Είναι σαν μικροί διαχειριστές που αποφασίζουν αν οι γενετικές οδηγίες θα “μεταφραστούν” σε πρωτεΐνες ή θα μείνουν ανενεργές.
  4. Μονονουκλεοτιδικοί Πολυμορφισμοί (SNPs): Σκεφτείτε το DNA σαν μια μακριά αλυσίδα από γράμματα. Μερικές φορές, ένα γράμμα αλλάζει με ένα άλλο. Αυτή η μικρή αλλαγή μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του DNA, κάνοντας κάποια γονίδια να λειτουργούν λίγο διαφορετικά.

Κληρονομείται το Επιγένωμα;

Παρόλο που το DNA περνά από γονείς σε παιδιά, μεγάλο μέρος του επιγενώματος επαναρυθμίζεται κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής. Ωστόσο, κάποιες επιγενετικές τροποποιήσεις μπορεί να μεταβιβαστούν στην επόμενη γενιά υπό ορισμένες συνθήκες.

Μπορεί το Επιγένωμα να Αλλάξει;

Ναι, το επιγένωμα μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου λόγω περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η διατροφή, το κάπνισμα, τα περιβαλλοντολογικά τοξικά κ.α. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να είναι είτε επιβλαβείς είτε ευεργετικές, και αποτελούν έναν τρόπο με τον οποίο το σώμα προσαρμόζεται στις συνθήκες ζωής.

Πώς Εξερευνούν οι Ερευνητές το Επιγένωμα;

Οι ερευνητές στο πεδίο της επιγενωμικής προσπαθούν να χαρτογραφήσουν όλες τις χημικές ετικέτες που υπάρχουν στο γονιδίωμά μας. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση του πώς οι αλλαγές στο επιγένωμα συνδέονται με ασθένειες και πώς μπορούμε να αναπτύξουμε καλύτερες θεραπείες στο μέλλον.

Η επιγενωμική είναι ένα πολλά υποσχόμενο πεδίο που ενδέχεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε την ανθρώπινη υγεία και την ανάπτυξη ασθενειών, ανοίγοντας νέους δρόμους για την πρόληψη, τη διάγνωση και τη θεραπεία.

333