Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

Epigenom – a gének rendezője

  • Dátum | 2013.06.19 09:54
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

A népszerű tudományos diskurzusban gyakran elhangzik, hogy a felfedezés, a kíváncsiság a vérünkben, mi több: a génjeinkben van. A dezoxiribonukleinsav és vele génjeink az elmúlt évek során sajátos, új jelentésrétegeket és képzettársításokat nyertek a közvélemény szemében. Egy molekula, amely lényegünket hordozza, az élet kódja, a tökéletes szoftver – a genommal kapcsolatban gyakran hallani hasonló kifejezéseket. A genetikusok viszont egyre kevésbé osztják ezeket a nézeteket, tekintve, hogy az elmúlt évtizedek kutatásai egy dologra bizonyosan rávilágítottak: a gének és a biológiai tulajdonságok közti kapcsolatok jóval kevésbé egyértelműek, mint azt korábban gondoltuk.

Az az elképzelés, miszerint a DNS az adott organizmus felépítésének és működésének mindenre kiterjedő tervrajza, ahol minden egyes kifejeződő tulajdonság (fenotípus) egyértelműen megfeleltethető egy vagy több genomszakasznak, a genetika történetének korai ideái közé tartozik. A gén szót először 1909-ben használták, tehát jóval a DNS felfedezése előtt, és az őseinktől örökölt tulajdonságok valamiféle elvont egységeit értették alatta. A DNS felfedezését követően aztán úgy kezdtünk gondolni a génekre, mintha gyöngyök lennének, amelyek a kromoszómákra felfűzve, egymás mellett ücsörögve determinálják egy-egy tulajdonságunkat. És egyes gének valóban így is működnek, például a szemszínt vagy a vércsoportot meghatározó DNS-szakaszok. A fenotípusok többsége azonban jóval komplexebb: több különböző gén és a környezeti tényezők együttes hatásának eredménye.

Kiderült, hogy a genetikai kód nem annyira egy tervrajzra, hanem inkább egy színházi forgatókönyvre hasonlít, amelyet az egyes rendezők saját ízlésüknek megfelelően húznak meg és visznek színpadra. Ezeket a sajátos változásokat vizsgálja az epigenetika tudománya, amely tulajdonképpen az öröklés olyan formáival foglalkozik, amelyek nem köthetők a DNS szekvenciájának megváltozásához, hanem az egyes gének kifejeződésében bekövetkező változásokkal magyarázhatók. Az epigenetikai mechanizmusok DNS-szakaszokat aktiválnak, vagy csendesítenek el, illetve fokozzák vagy éppen korlátozzák egyes gének kifejeződésének mértékét, finom változásokat eszközölve a végeredmény alakulásában.



A „rendezői utasításokat” a DNS-t körülvevő speciális kémiai anyagok és a hisztonoknak nevezett fehérjék tartalmazzák, amelyek a DNS tömör szerkezetéért is felelnek. Az epigenetikai mechanizmusok egyik legegyszerűbb és legelterjedtebb formája a metiláció, amelynek során egy metilcsoport kapcsolódik a DNS-hez vagy a hisztonhoz. A DNS-hez kapcsolt metilcsoport megakadályozza az adott gén kifejeződését, a hiszton metilációja pedig típusától és pozíciójától függően fokozhatja vagy csökkentheti is az adott hiszton környezetében található gének kifejeződését.

Mindezen változások nem érintik magát a genetikai kódot, de komoly befolyással vannak arra, hogy abból pontosan mi valósul meg. Egyes módosítások egy egész életre szólnak, a feltételezések szerint ilyen epigenetikai mechanizmusok játszanak szerepet például a sejtek differenciálódásában is, ezért nem nőnek fogak a szemünkben vagy májszövet a térdünkben. Más módosítások csak rövidebb időszakokra érvényesek, így a génexpresszió szabályozása révén lehetővé teszik a környezethez való hatékony alkalmazkodást. A hosszú időre szóló módosítások mindig jelentősebb mértékű metilációval járnak, az ilyen DNS-szakaszok aztán olyan szorosan kapcsolódnak a hiszton koronghoz, hogy gyakorlatilag lehetetlen leolvasni őket, így a rajtuk található gének sem lehetnek aktívak.

Az epigenetikával kapcsolatos növekvő ismeretanyag egészen új megvilágításba helyezik az öröklés kontra nevelés/környezet (nature vs. nurture) ősi vitáját. Egyre inkább úgy tűnik, hogy ezen két, lényünket befolyásolni képes tényezőegyüttes között nincs is olyan éles határvonal, mint ahogy azt eleink gondolták. A bohóchalak például mindannyian hímnek születnek, legjobban meghízó egyedeik azonban később nőstényekké válnak. Ha azonban egy domináns nőstény idejekorán elpusztul, a hímek felnőttként is képesek nemet váltani: ilyenkor olyan epigenetikai mechanizmusok lépnek életbe, amelyek fokozzák a nőstényekre jellemző hormonok termelődését.

A nemi jellegek a krokodilok esetében sem genetikailag kódoltak, a fiókák nemét a fészekben uralkodó hőmérséklet dönti el: 33 °C alatt nőstények, míg 33,9 °C felett hímek kelnek ki a tojásból, ismét csak epigenetikai folyamatok eredményeképpen. Hasonló mechanizmusok magyarázzák azt is, hogyan lehetséges, hogy tökéletesen azonos körülmények között tartott, genetikailag egyforma egerek különböző mértékben híznak, és hogy egypetéjű ikrek esetén hogyan fejlődhet ki csak egyikükben a skizofrénia, miközben a másik teljesen egészséges marad. Az ember esetében a stresszt, az étkezési szokásokat és a környezeti méreganyagokat tartják a legfontosabb epigenetikai folyamatokat befolyásolni képes faktoroknak, bár ezen tényezők pontos hatásmechanizmusáról egyelőre meglehetősen keveset tudni.



Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások: