Epigenetica si mediul inconjurator Ce este mostenit

Transmitem doar genelor copiilor noștri - sau, de asemenea, informații despre mediu? Epigenetica agită opinia doctrinară.

Moștenirea trăsăturilor fără a schimba structura genetică - este posibil? În cazul plantelor și nevertebratelor, răspunsul este clar: mediul are o influență demonstrabilă asupra informațiilor genetice. Așa-numitele mecanisme epigenetice permit o formă de moștenire care nu poate fi explicată cu genetica clasică. În cazul mamiferelor - și, prin urmare, al oamenilor - întrebarea rămâne deschisă.

Epigenetica și ereditatea

Iarna foametei olandeze

Copiii născuți în iarna olandeză de foame din 1944/45 tind să fie supraponderali la adulți 1. Locuitorii unui sat din nordul Suediei trăiau mai mult dacă bunicii lor aveau puțin de mâncat când erau tineri 2. O concluzie logică: mediul bunicilor și părinților afectează sănătatea copiilor și a nepoților.

Cum explici asta? Cu siguranță nu prin modelul genetic clasic: genele se formează pas cu pas prin evoluție și, prin urmare, au nevoie de mai mult de o generație sau două pentru a reacționa la o schimbare a mediului.

Cu toate acestea, stimulii de mediu pot interveni imediat în componența genetică - prin modificări chimice în ADN sau proteine care aderă la ADN. Secvența blocurilor de construcție a ADN-ului nu este modificată, planul pentru proteine și enzime rămâne același.

Mai mult decât simpla moștenire

În schimb, activitatea genelor se schimbă: crește sau scade și, în unele cazuri, genele sunt chiar pornite sau oprite complet. Aceste procese - care au loc independent de genetica clasică - sunt ocupate cu Epigenetică (epi, gr. pe, peste).

Aceste modificări chimice în genom - denumite markeri epigenetici - creează un nou nivel de informații: celulele corpului primesc instrucțiuni cu privire la genele pe care trebuie să le pornească când și unde. Celulele nervoase, musculare și sanguine poartă același genom, dar markerii epigenetici sunt diferiți - celulele se dezvoltă diferit și îndeplinesc o funcție diferită.

Uneori aceste marcaje epigenetice sunt reportate de la o generație la alta. Plantele de porumb își schimbă culoarea spontan 3, iar la unii șoareci culoarea hainei descendenților depinde de ce hrană i s-a dat mamei 5. Un cot în coadă poate fi, de asemenea, moștenit 5. Și mamele șobolani sub stres produc descendenți înspăimântați 5. Modificări ale genomului - adică în secvența blocurilor ADN - nu au fost observate în niciunul dintre aceste cazuri.

Din generație în generație

Dar asta este cu adevărat moștenire? Un făt nu este complet izolat atunci când se dezvoltă în uterul mamei: orice stimul de mediu care afectează mama afectează și fătul. Și întrucât celulele germinale se dezvoltă foarte devreme la făt, stimulul de mediu le afectează și ele - următoarea generație a doua poate fi astfel direct afectată (vezi ilustrația). Și într-un astfel de caz nu se poate vorbi de moștenire.

Deci, trebuie să distingeți exact - între moștenirea epigenetică (transferul de la mamă la copil) și efectele epigenetice generaționale încrucișate (imprimarea fătului în uter). Pentru a fi siguri că există moștenire epigenetică, trăsătura moștenită trebuie să fie încă vizibilă în a treia generație.

Pentru a ne întoarce la exemplele de mai sus: În porumb există de fapt moștenire epigenetică, efectul apare încă câteva generații mai târziu. Descendenții înspăimântați ai mamei șobolani stresați sunt imprimați în uter - generația următoare se comportă din nou normal 5 .

Culoarea hainei mouse-ului și forma cozii sunt în mod clar moștenite epigenetic - dar cu ajutor din exterior. Un element ADN străin s-a strecurat în reglarea acestor gene, rămășița unei vechi infecții cu virus. Acest așa-numit retrotransposon formează un comutator care reglează activitatea genei. Celulele de șoarece încă recunosc virusul în retrotranspozon și încearcă să oprească elementul ADN plasând pe acesta markeri epigenetici 5 .

Ereditate și stimuli de mediu

Moștenirea culorii hainei și a formei cozii nu este o încercare de adaptare la un mediu schimbat - și, prin urmare, nu un proces evolutiv - ci doar un produs secundar în efortul mouse-ului de a se proteja de un virus.

Moștenirea epigenetică la om?

Situația cu oamenii este și mai complicată. Până în prezent nu există studii care să demonstreze în mod clar moștenirea până la a treia generație. Și chiar dacă ar fi, ar fi dificil să se demonstreze o influență epigenetică: animalele pot fi traversate și manipulate într-un mod controlat, dar acest lucru este imposibil la oameni. Deci, nu se poate efectua un studiu asupra oamenilor în așa fel încât să fie posibilă o distincție fiabilă între moștenirea epigenetică și efectele epigenetice.

Deci nu se știe încă dacă moștenirea epigenetică apare și la om. Cu toate acestea, acest lucru pare destul de puțin probabil, deoarece la toate mamiferele există o separare strictă între celulele corpului și celulele germinale. Celulele corpului reacționează la stimulii din mediu, dar nu pot transmite aceste informații descendenților - doar celulele germinale pot face asta.

Și în cazul celulelor germinale, aproape toți markerii epigenetici sunt îndepărtați cu atenție - deja în dezvoltarea timpurie a embrionului și în două unde diferite. Plantele nu cunosc nici această separare strictă, nici cele două valuri de curățare: de aceea moștenirea epigenetică este mult mai frecventă printre ele.

Pentru oameni, se aplică următoarele: imprimarea epigenetică cu siguranță da, moștenirea epigenetică mai degrabă nu. Moștenirea conform teoriei lui Lamarck nu are loc, istoria evoluției umane nu trebuie rescrisă - cu excepția cazului în care epigenetica are în stoc alte surprize.

«O introducere cunoscută la minunatele întinderi ale epigeneticii» Oglinda

Epigenetica și ereditatea

Definiția epigenetics

Studiul moleculelor și mecanismelor care pot menține în mod durabil stări alternative de activitate genică în contextul aceleiași secvențe ADN 6 .

Structura genomului

Cromozomi și mai multă cromatină.
Gena - un concept învechit? Mai Mult.
ADN care nu mai codifică.
Genomul ca o mașină de ARN mai mult.
Proiectul ENCODE mai mult.
Codul genetic mai mult.
Evoluția codului genetic mai mult.
Polimorfism unic nucleotidic (SNP) mai mult.

Informatii utile

Sexul și genele mai mult.
Foarfecele genetice taie mai mult materialul genetic.
CRISPR/Cas9 mai mult.
Cursa pentru genomul uman mai mult.

Epigenetica

Genele mai au încă o memorie.
Epigenetica și mediul înconjurător mai mult.
Ce se moștenește? Mai Mult.
Lamarck a avut (parțial) ceva mai mult.

в ‡ ’Structura genomului

Cromozomi și mai multă cromatină.
Gena - un concept învechit? Mai Mult.
ADN care nu mai codifică.
Genomul ca o mașină de ARN mai mult.
Proiectul ENCODE mai mult.
Codul genetic mai mult.
Evoluția codului genetic mai mult.
Polimorfism unic nucleotidic (SNP) mai mult.

Sexul și genele mai mult.
Foarfecele genetice taie mai mult materialul genetic.
CRISPR/Cas9 mai mult.
Cursa pentru genomul uman mai mult.

Genele mai au încă o memorie.
Epigenetica și mediul înconjurător mai mult.
Ce se moștenește? Mai Mult.
Lamarck a avut (parțial) ceva mai mult.

Ereditate și stimuli de mediu

pulpa - blogul

21 noiembrie 2020
Control asupra unității Gene
Cercetătorii dezvoltă două elemente genetice concepute pentru a opri unitățile genetice în urma unei eliberări.
Mai Mult.

Scurt și dulce

mediul poate influența genomul - prin așa-numiții markeri epigenetici
la plante și nevertebrate, markerii epigenetici pot fi moșteniți
markerii epigenetici sunt moșteniți rar la mamifere
Mai des, există efecte epigenetice între generații - amprentarea fătului în uter

Acest site web folosește cookie-uri pentru a îmbunătăți conținutul și experiența utilizatorului. info