Epigenetica houdt zich bezig met veranderen gen activiteit zonder de DNA-sequentie van het gen te veranderen. Veel processen in het lichaam zijn gebaseerd op de processen van epigenetica Recent onderzoek toont het belang ervan aan voor het vermogen van het organisme om zichzelf te modificeren in de context van omgevingsinvloeden.
Wat is epigenetica?
De term epigenetica verwijst naar activiteitsveranderingen van genen naast erfelijkheid (genetica De term epigenetica verwijst naar activiteitsveranderingen van genen naast erfelijkheid (genetica Dit betekent dus dat de genetische code van a gen staat vast, maar speelt niet altijd een rol. In deze context behandelt epigenetica de veranderingen in de genoomfunctie van DNA die niet het gevolg zijn van een verandering in de DNA-sequentie. Elke cel van een levend wezen bevat dus hetzelfde genetische programma. In de loop van de ontwikkeling differentiëren organen en verschillende weefsels zich echter. Bijvoorbeeld, bloed cellen hebben dezelfde erfelijke informatie als de cellen van de nieren. Het enige verschil is dat er verschillende genen actief zijn in de twee soorten cellen. De differentiatie van cellen kan worden verklaard door epigenetische processen, die tot expressie worden gebracht door de activering of inactivering van genen. Ongedifferentieerde cellen zijn zogenaamde stamcellen, die zich via klonen kunnen ontwikkelen tot een nieuw genetisch identiek organisme. Gedifferentieerde cellen kunnen echter ook weer in stamcellen worden omgezet door de epigenetische verandering om te keren.
Functie en taak
Epigenese verandert geleidelijk de genetische informatie in de cel na elke celdeling. Bij dit proces worden bepaalde genen geïnactiveerd door DNA-methylering. Een andere manier is door DNA te markeren via een proces dat histonacetylering wordt genoemd. Daarbij wordt de twee meter lange DNA-streng in de kleine celkern uitgepakt en op specifieke locaties gemarkeerd. Dit garandeert dat alleen de informatie die relevant is voor het corresponderende celtype wordt gelezen. Zowel methylering als histonacetylering worden gecontroleerd door biochemische middelen. Elk organisme, ook de mens, heeft veel zogenaamde epigrammen. Epigrammen zijn aanvullende genetische codes die de modificatie van het organisme bepalen. In de loop van het leven verandert het organisme steeds meer onder invloed van de omgeving. De genetische code blijft bestaan, maar de invloeden van buitenaf worden steeds belangrijker. De omgevingsinvloeden zijn onder meer voeding, stressfactoren, sociale contacten, milieutoxines of zelfs opgedane ervaringen, die zich verankeren in de psyche van de mens. Het is bekend dat het lichaam op deze factoren reageert en ervaringen opslaat om daar waar nodig op te kunnen reageren. Volgens recente bevindingen allemaal interacties tussen het organisme en de omgeving worden epigenetisch gecontroleerd. Als gevolg hiervan worden uiterlijk (het fenotype), karakter en gedrag significant gevormd door epigenetische processen. De verschillende ontwikkeling van eeneiige tweelingen onder verschillende externe invloeden laat zien hoe sterk de inprenting kan zijn. Een ander voorbeeld kunnen fysieke veranderingen zijn als gevolg van de verandering van het doorleefde geslacht, die optreden zonder de toevoeging van drugs Onder andere de Albanese burrnesha's (vrouwen die het leven van een man leiden) getuigen hiervan. Sommige onderzoeken bewijzen dat verworven eigenschappen verder kunnen worden geërfd. Hierbij wordt de genetische basiscode doorgegeven, maar worden aanvullende genetische veranderingen (epigenetische veranderingen) ook gedeeltelijk doorgegeven aan het nageslacht, met behoud van de gegeven DNA-sequentie van de genen.
Ziekten en aandoeningen
De invloed van epigenetica op het fenotype en gedrag van de mens wordt nu steeds duidelijker. In dit opzicht wijzen nieuwe onderzoeksresultaten op het belang van epigenetische processen op de mens volksgezondheid Veel ziekten hebben bijvoorbeeld een genetisch voorzetsel. Ze komen vaker voor in gezinnen. Voorbeelden zijn suikerziekte mellitus, hart- en vaatziekten, reumatische aandoeningen of dementie Hier speelt levensstijl een grote rol bij het al dan niet uitbreken van de bijbehorende ziekte. Bij identieke tweelingen werd dat bijvoorbeeld gevonden Alzheimer ziekte is ondanks de erfelijke aanleg zeer sterk afhankelijk van de omgeving. Epigenetica heeft ook duidelijk gemaakt waarom groene theeis bijvoorbeeld zo gezond. de werkzame stof epigallocatechine-3-gallaat (EGCG) in thee activeert een gen dat codeert voor een kanker-preventing enzym. Bij oudere mensen is dit gen vaak gemethyleerd en daarom inactief. Dit vergroot de kans op ontwikkeling kanker op oudere leeftijd. Maar door te drinken groene thee, de waarschijnlijkheid van kanker neemt weer af. Op het gebied van bijen daarentegen verschilt de koningin genetisch niet van bijvoorbeeld de werksters. Omdat ze echter het enige dier is dat met koninginnengelei wordt gevoerd, ontwikkelt ze zich tot een bijenkoningin. In haar geval worden veel domme genen gereactiveerd door een bepaald biologisch agens. Bij mensen vaak ongunstige sociale omstandigheden leiden persoonlijkheidsstoornissen later. Tegenwoordig moet worden aangenomen dat veel psychologische en psychische aandoeningen worden veroorzaakt door epigenetische processen. Trauma's worden dus ook opgeslagen in het menselijke epigenoom, die later invloed hebben op de persoonlijkheidsstructuur. Nieuw wetenschappelijk onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat er veel fouten worden gemaakt in het genetisch materiaal van getraumatiseerde mensen. Echter, na succesvol therapieverdwenen deze fouten. Er zijn ook epigenetische veranderingen die worden overgeërfd door het nageslacht en hen een genetische aanleg voor bepaalde ziekten geven. Zo werd in een Zweedse humane studie het verband tussen voedselbeschikbaarheid en aanleg voor ziekten in volgende generaties onderzocht. Genetici Marcus Pembrey en Lars Olov Bygren ontdekten dat de mannelijke kleinkinderen van grootvaders die veel te eten hadden, altijd vatbaar waren voor suikerziekte Epigenetische veranderingen hebben hier waarschijnlijk plaatsgevonden op het gebied van het geslacht chromosomen Getraumatiseerde mensen kunnen epigenetische veranderingen ook doorgeven aan volgende generaties. Verder onderzoek op het gebied van epigenetica zou moeten helpen om ziekteverwekkende epigenetische veranderingen aan het licht te brengen en om te keren.
