Evo zagonetke -
identični blizanci nastaju iz iste DNK,
pa kako onda ispadnu tako različiti,
čak i u pogledu osobina koje imaju
značajnu genetsku komponentu?
Na primer, zašto jedna bliznakinja
može dobiti srčano oboljenje u 55. godini,
dok njena sestra trči maraton
savršenog zdravlja?
Urođeno naspram stečenog
ima dosta veze sa time,
ali se dublje povezani odgovori mogu naći
u okviru nečeg pod imenom epigenetika.
To je izučavanje načina na koji DNK
ulazi u interakciju
sa mnoštvom manjih molekula
pronađenih unutar ćelija
koji mogu aktivirati i deaktivirati gene.
Ako zamislite DNK kao knjigu sa receptima,
ti molekuli većim delom određuju
šta se i kada kuva.
Oni sami ne donose nikakve svesne odluke,
već njihovo prisustvo i koncentracija
unutar ćelija dovodi do promena.
Kako to funkcioniše?
Do ekspresije gena u DNK dolazi
kada se pročitaju i transkribuju u RNK,
koju strukture zvane ribozomi
prevode u proteine.
Proteini većim delom određuju
karakteristike i funkciju ćelije.
Epigenetske promene mogu da pojačaju
ili ometaju transkripciju određenih gena.
Najčešći način
na koji se ometanje odvija
je da se DNK ili proteini
oko kojih je obmotana,
obeleže malim hemijskim oznakama.
Skup svih hemijskih oznaka
koje su vezane za genom date ćelije
naziva se epigenom.
Neki od njih, kao što je grupa metil,
inhibiraju ekspresiju gena
preusmeravanjem ćelijske aparature
za transkripciju
ili dovodeći do toga da se DNK
čvršće namotava,
čime je čine nepristupačnom.
Gen je i dalje tamo, ali je neaktivan.
Pojačavanje transkripcije
je u suštini suprotno tome.
Neke hemijske oznake će odmotati DNK,
učiniti je lakšom za transkripciju,
što pojačava proizvodnju
proteina sa kojim je u vezi.
Epigenetske promene
mogu preživeti ćelijsku deobu,
što znači da mogu uticati na organizam
čitavog njegovog života.
Ponekad je to dobra stvar.
Epigenetske promene su deo
normalnog razvoja.
Ćelije u embrionu započinju
jednim glavnim genomom.
Dok se ćelije dele,
neki geni se aktiviraju,
a drugi se inhibiraju.
Tokom vremena,
kroz ovo epigenetičko reprogramiranje,
neke ćelije se razviju u ćelije srca,
a druge u ćelije jetre.
Svaka od otprilike
200 tipova ćelija u vašem telu
ima u suštini isti genom,
ali sopstveni zaseban epigenom.
Epigenom takođe posreduje
u celoživotnom dijalogu
između gena i sredine.
Na hemijske oznake
koje isključuju i uključuju gene
mogu uticati faktori kao što su ishrana,
hemijsko izlaganje
i lekovi.
Posledične epigenetske promene
mogu na kraju dovesti do bolesti,
ako, na primer, isključe gen
koji stvara protein za suzbijanje tumora.
Epigenetske promene koje proističu
iz sredine predstavljaju deo razloga
zbog čega genetski identični blizanci mogu
kao odrasli imati vrlo različite živote.
Kako blizanci postaju stariji,
njihovi epigenomi se razilaze,
što utiče na način na koji stare
i njihovu podložnost bolestima.
Čak i društvena iskustva
mogu prorouzokovati epigenetske promene.
U jednom poznatom eksperimentu,
kada se majka pacov nije dovoljno starala
o svojim mladuncima,
geni kod beba koji su im pomagali
da se izbore sa stresom bili su metilovani
i ugašeni.
To ne mora da prestane sa tom generacijom.
Većina epigenetičkih oznaka se briše
kada se formiraju ćelije jajeta i sperme.
Međutim, istraživači danas smatraju
da neki od tih otisaka opstanu,
prenoseći te epigenetske osobine
na sledeću generaciju.
Iskustva vaše majke ili oca
dok su bili deca
ili njihovi izbori u odraslom dobu
mogu oblikovati vaš epigenom.
No, iako epigenetičke promene
jesu lepljive,
nisu nužno i trajne.
Uravnoteženi životni stil
koji podrazumeva zdravu ishranu,
vežbanje
i izbegavanje izlaganja zagađivačima
mogu na duže staze
stvoriti zdrav epigenom.
Uzbudljivo je vreme za izučavanje ovoga.
Naučnici tek počinju da razumeju
kako epigenetika može objasniti
mehanizme ljudskog razvoja i starenja,
kao i nastanak raka,
oboljenja srca,
mentalnih bolesti,
bolesti zavisnosti,
kao i mnogih drugih stanja.
U međuvremenu, nove tehnike
za izmenu genoma znatno olakšavaju
utvrđivanje toga koje epigenetske promene
zaista imaju značaj za zdravlje i bolesti.
Kada budemo razumeli
kako naš epigenom utiče na nas,
možda ćemo moći i mi da utičemo na njega.