Epigenetics tegeleb muutumisega geen aktiivsus ilma geeni DNA järjestust muutmata. Paljud kehas toimuvad protsessid põhinevad protsessidel epigeneetika. Hiljutised uuringud näitavad selle tähtsust organismi võimes end keskkonnamõjude kontekstis muuta.
Mis on epigeneetika?
Mõiste epigeneetika viitab geenide aktiivsuse muutustele lisaks pärilikkusele (geneetika). Termin epigeneetika viitab geenide aktiivsuse muutustele lisaks pärilikkusele (geneetika). See tähendab seega, et a geen on fikseeritud, kuid ei tule alati mängu. Selles kontekstis käsitleb epigeneetika DNA genoomifunktsiooni muutusi, mis ei tulene muutustest DNA järjestuses. Seega sisaldab iga elusolendi rakk sama geneetilist programmi. Kuid selle arengu käigus elundid ja erinevad koed eristuvad. Näiteks, veri rakkudel on sama pärilik teave kui neerurakkudel. Ainus erinevus on see, et kahte tüüpi rakkudes on aktiivsed erinevad geenid. Rakkude diferentseerumist saab seletada epigeneetiliste protsessidega, mis väljenduvad geenide aktiveerimise või inaktiveerimise teel. Diferentseerumata rakud on nn tüvirakud, mis võivad kloonimise teel areneda uueks geneetiliselt identseks organismiks. Kuid ka diferentseerunud rakke saab tagasi tüvirakkudeks muuta, tagurdades epigeneetilise muutuse.
Funktsioon ja ülesanne
Epigenees muudab rakus geneetilist teavet järk-järgult pärast iga raku jagunemist. Selles protsessis inaktiveeritakse teatud geenid DNA metüülimisega. Teine võimalus on märgistada DNA protsessi kaudu, mida nimetatakse histooni atsetüülimiseks. Selles protsessis pakitakse kahe meetri pikkune DNA ahel pisikeses rakutuumas lahti ja märgistatakse kindlates kohtades. See tagab, et loetakse ainult vastava lahtritüübi jaoks asjakohast teavet. Nii metüülimist kui ka histooni atsetüülimist kontrollitakse biokeemiliste ainetega. Igal organismil, ka inimesel, on palju nn epigramme. Epigrammid on täiendavad geneetilised koodid, mis määravad organismi modifikatsiooni. Elu käigus muutub organism keskkonna mõjul üha enam. Geneetiline kood jääb alles, kuid välismõjud saavad üha suurema tähtsuse. Keskkonnamõjud hõlmavad toitumist, stressitegurid, sotsiaalsed kontaktid, keskkonnamürgid või kogetud kogemused, mis kinnitavad end inimese psüühikasse. On teada, et keha reageerib nendele teguritele ja salvestab kogemusi, et saaks vajadusel neile reageerida. Hiljutiste järelduste kohaselt kõik interaktsioonid organismi ja keskkonna vahel kontrollitakse epigeneetiliselt. Selle tagajärjel kujundavad epigeneetilised protsessid oluliselt välimust (fenotüüp), iseloomu ja käitumist. Identsete kaksikute erinev areng erinevate välismõjude all näitab, kui tugev jäljend võib olla. Teine näide võib olla elatud soo muutumisest tingitud füüsilised muutused, mis toimuvad ilma ravimid. Selle tunnistuseks on teiste seas Albaania burrneshad (naised, kes elavad mehe elu). Mõned uuringud tõestavad, et omandatud tunnuseid saab edasi pärida. Selles protsessis antakse edasi geneetiline põhikood, kuid täiendavad geneetilised muutused (epigeneetilised muutused) kanduvad osaliselt edasi ka järglastele, säilitades samas geenide antud DNA järjestuse.
Haigused ja häired
Epigeneetika mõju inimese fenotüübile ja käitumisele on nüüd üha selgem. Sellega seoses viitavad uued uurimistulemused epigeneetiliste protsesside olulisusele inimesele tervis. Näiteks on paljudel haigustel geneetiline eessõna. Neid esineb sagedamini peredes. Näited on diabeet suhkruhaigus, südame-veresoonkonna haigused, reumaatilised haigused või dementsus. Siin mängib elustiil suurt rolli selles, kas vastav haigus üldse välja puhkeb. Näiteks identsete kaksikute puhul leiti, et Alzheimeri haigus sõltub hoolimata geneetilisest eelsoodumusest väga tugevalt keskkonnast. Epigeneetika on ka selgitanud, miks roheline teeon näiteks nii tervislik. Tees sisalduv toimeaine epigallokatekiin-3-gallaat (EGCG) aktiveerib geen mis kodeerib a vähkennetav ensüüm. Vanematel inimestel on see geen sageli metüleeritud ja seetõttu passiivne. See suurendab arenemise tõenäosust vähk vanemas eas. Küll aga juues roheline tee, tõenäosus vähk jälle väheneb. Mesilaste vallas seevastu ei erine kuninganna geneetiliselt näiteks töötajatest. Kuna ta on aga ainus mesilaspiimaga toidetud loom, areneb temast mesilasema. Tema puhul aktiveeritakse teatud bioloogilise mõjuri tõttu paljud tummad geenid uuesti. Inimestel on muu hulgas sageli ebasoodsad sotsiaalsed tingimused viima hiljem isiksusehäirete juurde. Tänapäeval tuleb eeldada, et paljud psühholoogilised ja vaimsed haigused on põhjustatud epigeneetilistest protsessidest. Seetõttu salvestatakse traumasid ka inimese epigenoomis, mis hiljem mõjutavad isiksuse struktuuri. Näiteks on uued teaduslikud uuringud näidanud, et traumeeritud inimeste geneetilises materjalis luuakse palju vigu. Pärast edukat ravi, need vead kadusid. Samuti on epigeneetilisi muutusi, mis on järglaste pärilikud ja annavad neile geneetilise eelsoodumuse teatud haiguste suhtes. Näiteks uuriti Rootsis läbi viidud inimeste uuringus toidu kättesaadavuse ja haigustele eelsoodumuse seost järgnevates põlvkondades. Geneetikud Marcus Pembrey ja Lars Olov Bygren leidsid, et vanaisade meeslapselapsed, kellel oli palju süüa, olid alati altid diabeet. Epigeneetilised muutused toimusid siin tõenäoliselt sugu kromosoomid. Traumeeritud inimesed võivad epigeneetilisi muutusi edasi anda ka järgmistele põlvkondadele. Edasised uuringud epigeneetika valdkonnas peaksid aitama haigust põhjustavaid epigeneetilisi muutusi avastada ja tagasi pöörata.
