Anatomi-Sözlüğü

Epigenetik

tanım

Epigenetik, DNA'daki saf baz dizisinin ötesine geçen genetik işlevlerle ilgilenen geniş ve kapsamlı bir biyolojik alandır.
Genom, öncelikle farklı şekilde düzenlenmiş baz çiftlerinden oluşan DNA ipliklerinden oluşur. Her insanda, nihayetinde her bireyin bireyselliğini belirleyen baz çiftlerinin sıralamasında farklılıklar vardır.
Ancak aynı genomla bile, epigenetik faktörler, gen dizilerinin farklı uygulanmasına ve daha fazla farklılıklara yol açmasına neden olabilir.
Günümüzde bir kişinin bu epigenetik özellikleri genomda ancak kısmen incelenebilmektedir.

Görünüşe göre bozulmamış genetik materyalle bile, bu epigenetik, genetik materyalin müteakip modifikasyonu yoluyla hastalıklara neden olabilir.

Epigenetik nasıl çalışır?

Kromozomlarda bulunan insan genomu, genetik materyali kodlayan çok sayıda baz çiftinden oluşur.
Baz çiftleri, vücudun genetik materyali dönüştürdüğü bir kodu tanımlar.
Genetik hastalıklar, genlerde münferit bazlarda mutasyonların veya kaymaların meydana gelmesi, dolayısıyla kodun yanlış olması ve yanlış bir gen üretilmesinden kaynaklanmaktadır.
Kistik fibroz, böyle bir hastalığın tipik bir örneğidir. Farklı mutasyonlar ve malformasyonlar, çeşitli organlarda bir klorür kanalını kodlayan "CFTR geninde" bir kusura yol açar.

Epigenetik değişiklikler söz konusu olduğunda, gende böyle net bir değişiklik yoktur.
Geni vücutta çalışan ve aktif olan karşılık gelen bir ürüne dönüştürmek için çok sayıda başka süreç devreye girer:

DNA paketlenir ve üretilecek gen dizilerinin açığa çıkması için önce gevşetilmesi gerekir. Epigenetikte, işlemler artık DNA bazlarının kendisinde veya DNA ipliklerinin paketlenmesinde gerçekleşir ve bu da bireysel gen segmentlerinin üretim yöntemini değiştirir. Bu, diğer bölümler kapatılırken tek tek gen alanlarının vurgulanmasına izin verir.

Epigenetik değişikliklerin genom üzerindeki etkileri önemli olabilir. Sonuç olarak, diğer genler aşırı üretilirken önemli gen dizileri tamamen kapatılabilir.
Bu, farklı şekillerde hastalıklara ve farklı fiziksel özelliklere neden olabilir.
Yaşa bağlı olarak ve hormonların ve çevresel faktörlerin etkisiyle epigenetik yaşam boyunca değişir.

Bu nedenle, epigenetiğin kardiyovasküler hastalıkların gelişimi ve yaşlanma süreci üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olduğu varsayılmaktadır.
Epigenetik değişikliklerle bağlantılı olarak şizofreni, Alzheimer, kanser, diyabet ve psikiyatrik hastalıklar da ortaya çıkabilir.
Gelecekte çeşitli hastalıkların açıklanabilmesi ve daha iyi tedavi edilebilmesi için bu alanda hala birçok araştırma yapılmaktadır.

Epigenetik örnekleri

Yaşlılıkta her insanda epigenetik örnekler görülebilir. Artık birçok hastalık, diğer şeylerin yanı sıra epigenetik değişikliklere atfedilmektedir.
Görünür epigenetiklerin tipik bir örneği, sözde "X-inaktivasyonu" dur.
Bir X kromozomu, epigenetik süreçlerle tamamen kapatılır. Bu, özellikle iki X kromozomuna sahip kadınları etkiler. Bir X kromozomu aktif kalır, bu nedenle gözle görülür klinik semptomlar yoktur.
Bu, hala aktive olan X kromozomunda genetik sözde "resesif" hastalıkların patlak vermesine yol açabilir, aksi halde ikinci X kromozomu tarafından telafi edilebilecekleri için meydana gelmezdi.

Epigenetiğin bir başka örneği de "genomik baskı" olarak bilinen şeydir.
Çocuğun genlerinde ebeveyn genomik damgası vardır, bu da sadece bir ebeveynden gelen genlerin aktif olduğu anlamına gelir. Bu aynı zamanda Angelman sendromu, Prader-Willi sendromu gibi nadir hastalıklara ve hatta Wilms tümörü gibi tümör hastalıklarına da yol açabilir.
Bu hastalıklar üzerindeki genomik baskının kesin etki biçimleri hala büyük ölçüde keşfedilmemiş durumdadır.

Epigenetik kanserde nasıl bir rol oynar?

Epigenetik ile kanser gelişimi arasındaki bağlantılar yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Çoğu kanser, daha sonra tümör hücrelerine dönüşen hücrelerin inhibe edilmemiş replikasyonundan kaynaklanır.
Bunun arkasında genetik modifikasyonlar veya epigenetik faktörler olabilir.
Bunlar, bireysel gen dizilerini vurgulayabilir ve tümör büyümesine yol açabilir.

Hem çocukluk çağı tümörleri hem de yetişkin tümörleri epigenetik değişikliklere bağlı olabilir.
Bu hastalıklar, çok benzer epigenetiklere sahip oldukları için çocuklarda özellikle iyi araştırılabilir. Yaşam boyunca epigenetik yaşa ve çeşitli çevresel faktörlere bağlı olarak değişir.
Bu, tümör gelişimi için yeni olanaklar açar.

Genlerin bu epigenetik yanlış düzenlemeleri yine de kanser tedavisinde kendi yararınız için kullanılabilir. Prensip olarak, aktive edilmiş bir genin epigenetiğini kanserin doğrudan ortadan kaldırılacağı şekilde değiştirmek mümkündür.

Hem kanserin gelişimi hem de kanserin epigenetik mekanizmalar yoluyla tedavisinde araştırmalarda hala büyük boşluklar var.
Şimdiye kadar bu yöntemleri terapötik olarak kullanmak henüz mümkün değildir.

Epigenetik depresyonda nasıl bir rol oynar?

Epigenetik, psikiyatrik hastalıkların gelişiminde önemli bir rol oynar.
Bazı gen dizilerini aktive ederek ve inaktive ederek, depresyon ve şizofreni gibi hastalıklar daha olumlu gelişebilir.

Değişmiş epigenetik süreçlere yol açan yaş ve çevresel faktörler de muhtemelen bundan sorumludur. Akıl hastalıkları insan epigenetiği ile ilişkilidir.
Örneğin, psikolojik stresin hücre yaşlanmasına yol açan epigenetik değişikliklere yol açtığı bilinmektedir.

Çocukluktaki şiddetli psikolojik stres, daha sonra psikiyatrik ikincil hastalıklara yol açabilen epigenetik üzerinde de önemli bir etkiye sahiptir.

Konuyla ilgili daha fazlasını okuyun: Depresyon nedenleri

İkizlerde epigenetik

Epigenetik araştırmaları, özellikle tek yumurta ikizlerinde çok iyi yapılabilir.
Bunlar aynı genetik yapıya sahip olsalar da, yaşamları boyunca önemli ölçüde farklı iç ve dış özelliklere sahip olabilirler.

Bu farklılıklar, şans ve çevresel faktörlerin neden olduğu epigenetik değişikliklere kadar izlenebilir. Her bir ikiz aynı genetik yapıya sahip olsa bile, sadece birkaç gen dizisi aktive olur ve bunlardan bireysel olarak farklı epigenetikler sorumludur.

Genç yaşta epigenetik pek farklılık gösterir.
Artan yaş ve farklı çevresel etkilerle, farklılıklar daha belirgin hale gelir.
Bununla birlikte, hala epigenetik bir iz var.
Bu, ikizlerde epigenetik olarak neden olunan hastalıkların gelişimi ile benzer epigenetik olma olasılığının hala yüksek olduğu anlamına gelir.

İkizler hakkında daha fazla bilgi: İkiz Gebelik - Bilmeniz Gerekenler!

Çevresel etkilerin epigenetik üzerindeki etkisi nedir?

Mevcut araştırma durumuna göre, epigenetik ileri yaş, tesadüfler ve çevresel faktörlerden önemli ölçüde etkilenmektedir.
Çevresel faktörler psikolojik ve fiziksel nitelikte olabilir.

Epigenetikte olumsuz bir değişikliğe neden olan iyi bilinen olumsuz çevresel faktörler, çocukluk çağı travması, stres, psikolojik stres veya depresyondur.
Sağlıksız bir diyet veya tütün dumanı veya alkol gibi zararlı kimyasallar da genetik yapının epigenetiği üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.

İleri yaşta, epigenetik değişiklikler yoluyla çeşitli çevresel etkiler, ruhsal hastalıklara, kardiyovasküler sisteme ve aynı zamanda çok sayıda başka organa neden olabilir.
Bununla birlikte, genomdaki kesin ilişkiler ve etki biçimleri henüz araştırılmamıştır.