Epigenetika a životné prostredie Čo sa dedí

Poskytujeme svojim deťom iba gény - alebo tiež informácie o životnom prostredí? Epigenetika otriasa doktrinálnym názorom.

Dedenie znakov bez zmeny genetickej výbavy - je to možné? V prípade rastlín a bezstavovcov je odpoveď jasná: životné prostredie má preukázateľný vplyv na genetickú informáciu. Takzvané epigenetické mechanizmy umožňujú formu dedičnosti, ktorú nemožno vysvetliť klasickou genetikou. V prípade cicavcov - a teda aj ľudí - zostáva otázka otvorená.

Epigenetika a dedičnosť

Holandská hladová zima

Deti narodené v holandskej hladovej zime 1944/45 mávajú v dospelosti nadváhu 1. Obyvatelia dediny na severe Švédska žili dlhšie, ak ich starí otcovia v mladosti nemali veľa jedla. Logický záver: prostredie starých otcov a rodičov ovplyvňuje zdravie detí a vnúčat.

Ako si to vysvetľujete? Určite nie klasickým génovým modelom: gény sa vytvárajú krok za krokom vývojom, a preto potrebujú viac ako jednu alebo dve generácie, aby reagovali na zmenu životného prostredia.

Napriek tomu môžu stimuly prostredia okamžite zasahovať do genetického zloženia - chemickými zmenami v DNA alebo v proteínoch, ktoré sa na DNA prilepia. Poradie stavebných blokov DNA sa nemení, koncepcia proteínov a enzýmov zostáva rovnaká.

Viac ako len dedičstvo

Namiesto toho sa aktivita génov mení: zvyšuje alebo klesá, v niektorých prípadoch sú gény dokonca úplne zapnuté alebo vypnuté. Týmito procesmi, ktoré prebiehajú nezávisle od klasickej genetiky, sa zaoberáme Epigenetika (epi, gr. on, over).

Tieto chemické zmeny v genóme - nazývané epigenetické markery - vytvárajú novú úroveň informácií: Bunky tela dostávajú pokyny, ktoré gény musia kedy a kde zapnúť. Nerv, sval a krvné bunky nesú rovnaký genóm, ale epigenetické markery sú odlišné - bunky sa vyvíjajú odlišne a plnia inú funkciu.

Niekedy sa tieto epigenetické znaky prenášajú z jednej generácie na druhú. Rastliny kukurice spontánne menia svoju farbu 3 a u niektorých myší farba srsti potomka závisí od toho, aké jedlo matke dostali 5. Zlom v chvoste môže byť tiež zdedený 5. A potkané matky v strese produkujú úzkostné potomstvo 5. Zmeny v genóme - teda v postupnosti stavebných blokov DNA - neboli pozorované v žiadnom z týchto prípadov.

Z generácie na generáciu

Je to však naozaj dedičstvo? Plod nie je úplne izolovaný, keď sa vyvinie v matkinom lone: akýkoľvek environmentálny stimul, ktorý ovplyvňuje matku, má vplyv aj na plod. A keďže sa zárodočné bunky vyvíjajú veľmi skoro u plodu, ovplyvňuje ich aj environmentálny stimul - nasledujúcu, druhú generáciu je tak možné priamo ovplyvniť (pozri ilustráciu). A v takom prípade nemožno hovoriť o dedičstve.

Musíte teda presne rozlišovať - medzi epigenetickým dedičstvom (prenos z matky na dieťa) a medzigeneračnými epigenetickými účinkami (odtlačok plodu v maternici). Aby ste si boli istí, že existuje epigenetické dedičstvo, dedičná vlastnosť musí byť stále viditeľná v tretej generácii.

Vrátim sa k príkladom vyššie: V kukurici skutočne existuje epigenetické dedičstvo, účinok sa objavuje aj o niekoľko generácií neskôr. Úzkostné potomstvo stresovanej matky potkana je však vtlačené do maternice - nasledujúca generácia sa správa opäť normálne 5 .

Farba srsti a tvar chvosta myši sú zjavne epigeneticky zdedené - ale s pomocou zvonka. Cudzí prvok DNA sa vkradol do regulácie týchto génov, pozostatok starej vírusovej infekcie. Tento takzvaný retrotranspozón tvorí prepínač, ktorý reguluje aktivitu génu. Myšie bunky stále rozpoznávajú vírus v retrotranspozóne a pokúšajú sa vypnúť element DNA umiestnením epigenetických markerov na neho 5 .

Dedičnosť a podnety z prostredia

Dedičnosťou farby srsti a tvaru chvosta nie je pokus o adaptáciu na zmenené prostredie - a teda nie evolučný proces - ale iba vedľajší produkt v snahe myši chrániť sa pred vírusom.

Epigenetické dedičstvo u ľudí?

Situácia s ľuďmi je ešte komplikovanejšia. Zatiaľ neexistujú žiadne štúdie, ktoré by jasne preukazovali dedičnosť až do tretej generácie. A aj keby k tomu došlo, bolo by ťažké dokázať epigenetický vplyv: so zvieratami sa dá krížene manipulovať a manipulovať s nimi kontrolovane; u ľudí je to nemožné. Štúdiu na človeku teda nemožno vykonať tak, aby bolo možné spoľahlivo rozlíšiť medzi epigenetickým dedičstvom a epigenetickými účinkami.

Zatiaľ teda nie je známe, či sa epigenetické dedičstvo vyskytuje aj u ľudí. Zdá sa to však dosť nepravdepodobné, pretože u všetkých cicavcov existuje prísna separácia medzi bunkami tela a zárodočnými bunkami. Bunky tela reagujú na podnety prostredia, ale nemôžu tieto informácie odovzdať potomkom - to môžu iba zárodočné bunky.

A v prípade zárodočných buniek sú takmer všetky epigenetické markery starostlivo odstránené - už v ranom vývoji embrya a v dvoch rôznych vlnách. Rastliny nepoznajú toto prísne oddelenie ani dve vlny čistenia: Preto je medzi nimi epigenetické dedičstvo oveľa bežnejšie.

Pre človeka platí: Epigenetický odtlačok určite áno, epigenetické dedičstvo skôr nie. Dedičstvo podľa Lamarckovej teórie sa nekoná, dejiny ľudskej evolúcie nie je potrebné prepisovať - pokiaľ nemá epigenetika pripravené ďalšie prekvapenia.

«Znalostný úvod do úžasných oblastí epigenetiky» » Zrkadlo

Epigenetika a dedičnosť

Definícia epigenetiky

Skúmanie molekúl a mechanizmov, ktoré môžu udržateľným spôsobom udržiavať alternatívne stavy aktivity génov v kontexte rovnakej sekvencie DNA 6 .

Štruktúra genómu

Chromozómy a viac chromatínu.
Gén - zastaraný koncept? viac.
Už nekódujúca DNA.
Genom ako stroj RNA viac.
Projekt ENCODE viac.
Genetický kód viac.
Vývoj genetického kódu viac.
Jeden nukleotidový polymorfizmus (SNP) viac.

užitočná informácia

Pohlavie a gény viac.
Génové nožnice viac strihajú genetický materiál.
CRISPR/Cas9 viac.
Snažte sa viac o ľudský genóm.

Epigenetika

Gény majú o jednu pamäť viac.
Epigenetika a životné prostredie viac.
Čo sa dedí? viac.
Lamarck mal (čiastočne) o dosť viac.

„Štruktúra genómu

Chromozómy a viac chromatínu.
Gén - zastaraný koncept? viac.
Nekódujúca DNA už nie.
Genom ako stroj RNA viac.
Projekt ENCODE viac.
Genetický kód viac.
Vývoj genetického kódu viac.
Jeden nukleotidový polymorfizmus (SNP) viac.

Pohlavie a gény viac.
Génové nožnice viac strihajú genetický materiál.
CRISPR/Cas9 viac.
Snažte sa viac o ľudský genóm.

Gény majú o jednu pamäť viac.
Epigenetika a životné prostredie viac.
Čo sa dedí? viac.
Lamarck mal (čiastočne) o dosť viac.

Dedičnosť a podnety z prostredia

buničina - blog

21. novembra 2020
Kontrola nad génovým pohonom
Vedci vyvíjajú dva genetické prvky, ktoré majú za cieľ zastaviť uvoľňovanie génov.
viac.

Krátke a sladké

prostredie môže ovplyvňovať genóm prostredníctvom takzvaných epigenetických markerov
v rastlinách a bezstavovcoch môžu byť epigenetické markery zdedené
epigenetické markery sa zriedka dedia u cicavcov
Častejšie existujú medzigeneračné epigenetické účinky - odtlačok plodu v maternici

Táto webová stránka používa súbory cookie na zlepšenie obsahu a používateľskej skúsenosti. Info