W nauce czym jest epigeneza?

W biologii epigeneza odnosi się do koncepcji, że organizmy rozwijają się z komórek. Organizmy składają się z zarodników i jaj, które dzielą się na wiele sposobów. Epigeneza wytwarza łańcuch zdarzeń, który prowadzi do rozwoju całej rośliny lub zwierzęcia. Każdy organizm ma unikalny proces epigenezy, ale istnieją wspólne kroki, które muszą przejść wszystkie organizmy.

Geny to fragmenty informacji wykorzystywane przez komórkę do kontrolowania niewielkich zmian w komórce. Komórki używają wielu genów przez cały czas, a niektóre geny tylko przez krótki czas, nazywa się to ekspresją genów. Epigeneza wykorzystuje ekspresję genów jako główną siłę napędową różnicowania komórek lub zmian komórek. Od pierwszych komórek organizmu podział powoduje różnicowanie komórek i ekspresję genów, co powoduje powstawanie różnych typów komórek.

Specjalne komórki, zwane komórkami macierzystymi, mogą zmieniać się w różne typy komórek w zależności od środowiska, w którym znajduje się komórka. Epigenezę rozpoczynają komórki macierzyste pochodzące z zapłodnionego jaja lub zarodników. Te pierwsze podziały komórkowe wytwarzają komórki macierzyste, które wykorzystają epigenezę do przekształcenia się w miliardy określonych typów komórek.

Epigeneza nie jest po prostu listą wskazówek dla programu genetycznego, z którym buduje się organizm. Cała komórka odgrywa rolę w ekspresji genów za pomocą specjalnych metod. Metylacja, dodawanie cząsteczek metanu do genów, jest powszechnie stosowana do tłumienia genu lub jego wyłączania. Środowisko odgrywa również kluczową rolę w określaniu ekspresji genów, ponieważ niektóre cechy są wyrażane tylko w określonych warunkach. Na przykład poćwiczenie wytwarza więcej komórek mięśniowych, ponieważ styl życia na trening wpływa na ekspresję genów.

Starożytny filozof Arystoteles jako pierwszy udokumentował proces epigenezy. Opracował ten pomysł, badając rośliny i zwierzęta, mimo że nie miał dostępu do nowoczesnych narzędzi. W jego czasach większość ludzi wierzyła, że ​​Bóg stworzył wszystko. Arystoteles walczył z tym poglądem i opracował zaskakująco dokładny model procesu rozwoju. Zrozumiał, że pewne czynniki środowiskowe wpłyną na proces wzrostu.

Współczesna biologia dobrze rozumie rozwój organizmów od momentu poczęcia. Proces ekspresji genów i sposób jego wywoływania zostały udokumentowane i zbadane na poziomie molekularnym. W 1939 r. Conrad Waddington zdefiniował epigenezę jako rozwój programu genetycznego, co doprowadziło do wielu odkryć. Najbardziej zaskakujące jest to, że proces rozwijania się jest obecnie związany z wieloma postaciami raka u ludzi.