Vad är epigenes inom vetenskap?

I biologi hänvisar epigenes till begreppet som organismer utvecklas från celler. Organismer är tillverkade av sporer och ägg som delar sig på många sätt. Epigenes producerar en händelsekedja som leder till utvecklingen av hela växten eller djuret. Varje organisme har en unik epigenesprocess men det finns vanliga steg som alla organismer måste genomgå.

Gener är information som används av cellen för att kontrollera små cellförändringar. Celler använder många gener hela tiden och vissa gener bara en liten mängd tid, detta kallas genuttryck. Epigenes använder genuttryck som den främsta drivkraften bakom celldifferentiering eller cellförändringar. Från en organisms första celler orsakar uppdelning celldifferentiering och genuttryck, vilket gör att olika typer av celler bildas.

Specialceller, kallade stamceller, kan förändras till olika celltyper beroende på miljön cellen befinner sig i. Epigenes startas av stamceller som kommer från det befruktade ägget eller sporen. Dessa första celldelningar producerar stamceller som kommer att använda epigenes för att förvandlas till miljarder specifika celltyper.

Epigenes är inte bara en lista över anvisningar för det genetiska programmet att bygga en organisme med. Hela cellen spelar en roll i genuttryck med speciella metoder. Metylering, som tillsätter metanmolekyler till gener, används vanligtvis för att undertrycka en gen eller stänga av den. Miljön spelar också en nyckelroll för att bestämma genuttrycket eftersom vissa egenskaper endast uttrycks under vissa förhållanden. Till exempel producerar träning fler muskelceller eftersom träningslivsstilen påverkar genuttrycket.

Den antika filosofen Aristoteles var den första som dokumenterade epigenesprocessen. Han utvecklade idén från att studera växter och djur, även om han inte hade tillgång till moderna verktyg. På hans tid trodde de flesta att gud skapade allt. Aristoteles kämpade mot denna uppfattning och utvecklade en förvånansvärt noggrann modell för utvecklingsprocessen. Han förstod tydligt att vissa miljöfaktorer skulle påverka tillväxtprocessen.

Modern biologi har god förståelse för hur organismer utvecklas från befruktningen. Processen för genuttryck och hur det orsakar förändringar har dokumenterats och studerats på molekylär nivå. 1939 definierade Conrad Waddington epigenes som utvecklingen av det genetiska programmet och detta har lett till många upptäckter. Det mest häpnadsväckande är att utvecklingsprocessen nu är relaterad till många former av cancer hos människor.