Co je epigeneze ve vědě?

V biologii se epigeneze týká pojmu, který se organismy vyvíjejí z buněk. Organismy jsou vyráběny ze spór a vajec, které se dělí mnoha způsoby. Epigenesis vytváří řetězec událostí, které vedou k vývoji celé rostliny nebo zvířete. Každý organismus má jedinečný proces epigeneze, ale existují společné kroky, které musí všechny organismy podstoupit.

Geny jsou kousky informace používané buňkou k řízení malých buněčných změn. Buňky používají stále mnoho genů a některé geny jen malé množství času, to se nazývá genová exprese. Epigenesis používá genovou expresi jako hlavní hnací sílu buněčné diferenciace nebo buněčných změn. Z prvních buněk organismu dělení způsobuje buněčnou diferenciaci a genovou expresi, což způsobuje vznik různých typů buněk.

Speciální buňky, nazývané kmenové buňky, se mohou měnit v různé typy buněk v závislosti na prostředí, ve kterém se buňka nachází. Epigenezi začínají kmenové buňky, které pocházejí z oplodněného vajíčka nebo spór. Tyto první buněčné dělení produkuje kmenové buňky, které budou používat epigenezi k transformaci na miliardy specifických typů buněk.

Epigeneze není pouhým seznamem směrů genetického programu, s nímž má organismus budovat. Celá buňka hraje roli v genové expresi pomocí speciálních metod. Methylace, přidání molekul metanu k genům, se běžně používá k potlačení nebo vypnutí genu. Prostředí také hraje klíčovou roli při určování genové exprese, protože určité vlastnosti jsou vyjádřeny pouze za určitých podmínek. Například při cvičení se produkuje více svalových buněk, protože životní styl cvičení ovlivňuje genovou expresi.

Starověký filozof Aristoteles byl první, kdo dokumentoval proces epigeneze. Tuto myšlenku vyvinul ze studia rostlin a zvířat, přestože neměl přístup k moderním nástrojům. Ve své době většina lidí věřila, že Bůh všechno vyrobil. Aristoteles bojoval proti tomuto pohledu a vyvinul překvapivě přesný model pro vývojový proces. Jasně pochopil, že určité faktory prostředí by ovlivnily proces růstu.

Moderní biologie dobře rozumí tomu, jak se organismy vyvíjejí z početí. Proces genové exprese a způsob, jakým způsobuje změny, byl zdokumentován a studován na molekulární úrovni. V roce 1939 Conrad Waddington definoval epigenezi jako rozvinutí genetického programu, což vedlo k mnoha objevům. Nejvíce překvapující je, že se vyvíjející proces nyní týká mnoha forem rakoviny u lidí.