I vitenskap, hva er epigenese?

I biologi refererer epigenese til konseptet som organismer utvikler seg fra celler. Organismer er laget av sporer og egg som deler seg på mange måter. Epigenese produserer en kjede av hendelser som fører til utvikling av hele planten eller dyret. Hver organisme har en unik prosess med epigenese, men det er vanlige trinn som alle organismer må gjennomgå.

Gener er deler av informasjonen som brukes av cellen for å kontrollere små celleforandringer. Celler bruker mange gener hele tiden og noen gener bare en liten del av tiden, dette kalles genuttrykk. Epigenese bruker genuttrykk som den viktigste drivkraften bak celledifferensiering, eller celleendringer. Fra de første cellene i en organisme forårsaker deling celledifferensiering og genuttrykk, noe som får forskjellige celletyper til å dannes.

Spesielle celler, kalt stamceller, kan endre seg til forskjellige celletyper avhengig av miljøet cellen er i. Epigenese startes av stamceller som kommer fra det befruktede egget eller sporen. Disse første celledelingene produserer stamceller som vil bruke epigenese for å transformere til milliarder av spesifikke celletyper.

Epigenese er ikke bare en liste over veibeskrivelser for det genetiske programmet å bygge en organisme med. Hele cellen spiller en rolle i genuttrykk ved bruk av spesielle metoder. Metylering, som tilfører metanmolekyler til gener, brukes ofte for å undertrykke et gen, eller slå det av. Miljøet spiller også en nøkkelrolle i å bestemme genuttrykket fordi visse egenskaper bare kommer til uttrykk under visse forhold. For eksempel produserer trening flere muskelceller fordi treningsstilen påvirker genuttrykk.

Den eldgamle filosofen Aristoteles var den første som dokumenterte prosessen med epigenese. Han utviklet ideen fra å studere planter og dyr, selv om han ikke hadde tilgang til moderne verktøy. På hans tid trodde de fleste at gud laget alt. Aristoteles kjempet mot dette synet og utviklet en overraskende nøyaktig modell for utviklingsprosessen. Han forsto tydelig at visse miljøfaktorer ville påvirke vekstprosessen.

Moderne biologi har god forståelse av hvordan organismer utvikler seg fra unnfangelsen. Prosessen med genuttrykk og hvordan det forårsaker endringer er blitt dokumentert og studert på molekylært nivå. I 1939 definerte Conrad Waddington epigenese som utfoldelsen av det genetiske programmet, og dette har ført til mange funn. Det mest oppsiktsvekkende er at utfoldelsesprosessen nå er relatert til mange former for kreft hos mennesker.