Cos'è l'epigenetica? - Carlos Guerrero-Bosanga

Guarda la lezione completa: http://ed.ted.com/lessons/how-the-choices-you-make-can-affect-your-genes-carlos-guerrero-bosagna

Situazione paradossale: i gemelli identici originano dallo steso DNA... quindi come possono essere così diversi, anche in tratti che hanno una notevole componente genetica? Carlos Guerrero-Bosagna spiega che sebbene la questione natura contra cultura abbia un grande peso, una riposta più significativa si può trovare nella cosiddetta epigenetica.
Lezione di Carlos Guerrero-Bosagna, animazione di Chris Bishop.

È un rompicapo:

come fanno i gemelli omozigoti,
che provengono dallo stesso DNA,

a risultare così diversi

anche nei tratti che hanno
una notevole componente genetica?

Per esempio, com'è possibile che una donna
a 55 anni soffra di cuore,

mentre la sua gemella è una maratoneta
in perfetta salute?

Molto si deve
al rapporto natura contro cultura,

ma una risposta più specifica
può darla la cosiddetta epigenetica.

Cioè lo studio dell'interazione tra il DNA

e la moltitudine di molecole più piccole
all'interno delle cellule

che possono attivare o disattivare i geni.

Paragonando il DNA a un libro di ricette,

quelle molecole servono a decidere
cosa e quando viene cotto.

Queste decisioni non sono volontarie,

ma dipendono da presenza e concentrazione
di queste molecole nella cellula.

In che modo?

Nel DNA i geni sono espressi quando sono
letti e trascritti in RNA,

usato da strutture dette ribosomi
per sintetizzare le proteine.

Le proteine determinano caratteristiche
e funzioni di una cellula.

Cambiamenti epigenetici possono promuovere
o alterare la trascrizione dei geni.

L'alterazione più frequente è che al DNA,

o alle proteine che lo circondano,

si attacchino piccole etichette chimiche.

L'insieme di tutte queste etichette
attaccate al genoma

di una specifica cellula

è chiamato epigenoma.

Alcune, come i gruppi metilici,
inibiscono l'espressione dei geni

deragliando l'apparato
di trascrizione cellulare

o causando il maggiore attorcigliamento
del DNA,

rendendolo così inaccessibile.

I geni sono sempre lì ma ora sono silenti.

Invece per promuovere la trascrizione
avviene il contrario.

Delle etichette chimiche srotolano il DNA
e ne rendono più facile la trascrizione,

che a sua volta incrementa la produzione
di quella relativa proteina.

I cambiamenti epigenetici possono
resistere alle divisioni cellulari,

quindi potrebbero influire
sull'intera vita di un organismo.

A volte questo è un bene.

I cambiamenti epigenetici sono parte
del normale sviluppo.

Le cellule di un embrione partono
con un genoma originale.

Durante la divisione cellulare
alcuni geni vengono attivati

e altri inibiti.

Col tempo, con questa
riprogrammazione epigenetica,

alcune cellule diventano
cellule cardiache,

e altre andranno a formare il fegato.

Ognuna delle circa 200 tipi di cellule
del nostro corpo

ha in pratica lo stesso genoma

ma il proprio singolare epigenoma.

L'epigenoma, per tutta la vita,
permette inoltre il dialogo

tra i geni e l'ambiente.

Le etichette chimiche che
spengono e accendono i geni

possono essere influenzate da fattori
come dieta,

agenti chimici,

e farmaci.

I relativi cambiamenti epigenetici
possono infine causare malattie,

nel caso spengano un gene che produce
una proteina che sopprime i tumori.

Cambiamenti epigenetici
dovuti all'ambiente sono in parte la causa

per cui gemelli geneticamente identici
possono avere vite molto diverse.

Col passare degli anni
cambia il loro epigenoma,

influendo sul loro invecchiamento
e sulla predisposizione ad ammalarsi.

Anche le esperienze sociali
possono causare cambiamenti epigenetici.

In un famoso esperimento,

se le madri ratto non si curavano
abbastanza dei propri cuccioli,

i geni dedicati alla gestione dello stress
in quei ratti erano metilati,

e quindi spenti.

E potrebbe non finire
con quella generazione.

Molti marker epigenetici vengono eliminati
quando si formano ovuli e spermatozoi.

Ma ora i ricercatori credono che alcune
di quelle tracce sopravvivano,

e tramandino quei tratti epigenetici
alla generazione seguente.

Le esperienze d'infanzia
di entrambi i nostri genitori,

o le loro scelte da adulti,

potrebbero davvero modellare
il nostro epigenoma.

I cambiamenti epigenetici
sono di solito fissi

ma non necessariamente permanenti.

Uno stile di vita equilibrato che includa
una dieta sana,

esercizio fisico,

e la mancata esposizione
ad agenti contaminanti

potrebbe a lungo termine creare
un epigenoma sano.

È un momento emozionante
per lo studio di questo fenomeno.

Gli scienziati iniziano solo ora a capire

come l'epigenetica possa spiegare
i processi di sviluppo e invecchiamento,

nonché l'origine di cancro,

malattie cardiache,

malattie mentali,

dipendenza,

e molte altre patologie.

Nel mentre, con i nuovi metodi
è molto più facile modificare il genoma

e individuare i cambiamenti epigenetici
responsabili di salute e malattia.

Una volta compreso in che modo
siamo influenzati dall'epigenoma,

potremmo essere in grado
di influenzarlo a nostra volta.