Още от училище знаем, че генетичната информация се предава при сливане на полови клетки на мъжки и на женски организъм.

Родилият се, вследствие на този процес човек живее цял живот с получения геном.

Но толкова ли постоянна структура е геномът?

Науката твърди, че в него е скрито повече, отколкото се вижда на повърхността – в буквалния смисъл на тази дума.

В навечерието на Международния ден на ДНК ще се опитаме да разясним какво е епигенетика.

Епигенетика – ново обяснение на старите идеи

Преживените от родителите сътресения и другите външни въздействия оставят своята следа в поколенията.

Самият термин бил измислен през 1942 г., 11 години преди публикуването на легендарната статия за тайната на ДНК.

Тогава все още не било известно как са устроени гените.

Но терминът епигенетика означавал взаимодействие на гени /генотип/ с околната среда и предизвиканото от тях изменение на фенотипа, външния облик.

Какво днес се разбира под епигенетика?

Има генетични фактори на наследствеността, които са обичайни и разбираеми.

А има и такива, които влияят на поколенията като допълнение към традиционната генетика.

Тоест по определение, епигенетиката се занимава с наследствени изменения на функциите на гените, които е невъзможно да се припишат на промяната на генома.

Това означава, че през живота на човека е възможно да се случат определени изменения, които не променят реда на нуклеотидите в ДНК, тяхната първична структура.

Човешкият геном по своето „текстово“ съдържание си остава предишният.

Но се променя пространствената структура на ДНК, активността на гените.

Ако тези изменения обхванат и половите клетки, те се предават по наследство.

Как работят механизмите на епигенетиката?

Активността на гените се определя от това, което прави клетката в организма, как живее, какви функции изпълнява.

Едни гени спят, други работят.

Как може да се управлява тази активност?

• Познат пример – метилиране на отделни ДНК разклонения.

С прикрепване и отделяне на CH3 от азотна база на цитозин, могат да се включат и изключат отделни гени.

• Другият вариант е използване на хистони, белтъци, които участват в „опаковането“ на ДНК.

Когато ДНК променя своята конфигурация, може да се открива, тоест да се включват нови гени и да се изключват стари.

• Ремоделиране на хроматин – промяна на пространствената конфигурация на комплекса ДНК с хистони.

По аналогичен начин – експресията, тоест активността на гените зависи от компактността на ДНК

Епигенетичните изменения в соматичните клетки са изключително интересни и откриват простор за търсене на методи за управление с генома.

Науката вече умее да включва и изключва някои гени, и не е далеч денят, в който ще може да го прави в пълен обем.

Известно е също, че много епигенетични изменения са адаптивни.

Протичат под въздействие на определени външни фактори и могат да бъдат изключени, ако отпадне необходимостта.

Но най-интересни са т.нар. трансгенерационни епигенетични изменения, които се предават от поколение на поколение.

Логиката на предаване на информация между половите клетки е разбираема.

И ако в житейския процес на зрелия организъм стартира метилиране на ДНК полови клетки, ще се наследи хромозома, съответно с включени или с изключени гени.

Трябва да също да се отчита, че когато яйцеклетката и сперматозоидът се сливат в един миг, те обединяват не само своите ДНК.

Но също и различните структурни компоненти, органели, микро-РНК и т.н.