Vad är maternella gener
De epigenetiska modifieringarna är könsspecifika vilket innebär att maternella och paternella gener uttrycks olika. Detta kallas posttranslationell modifiering och exempel på sådana reaktioner är acetylering , metylering och fosforylering. Denna differentiering till olika celltyper sker genom att gener stängs av eller sätts på.
Prionbildande proteiner existerar i flera olika stabila former. Dessa effekter är synliga efter flera generationer, trots att exponeringen upphört. Speciella enzymer , metyltransferaser, känner igen CG-sekvenser där enbart den ena strängen är metylerad. Enligt Conrad Waddington, som anses ha myntat uttrycket , syftade epigenetik till hur genotypen ger upphov till fenotypen. Epigenetiska modifieringar kan potentiellt påverka en organisms anpassningsförmåga på kortare sikt genom att det leder till en reversibel fenotypisk variation, där organismen kan byta fenotyp som svar på miljöfaktorer.
Histoner är proteiner som utgör nukleosomen , vilken DNA är uppvirat kring. Denna typ av nedärvning är vanlig bland ciliater , [ 8 ] encelliga organismer till vilka bland annat toffeldjuren hör. För att detta ska ske, krävs att förändringarna sker i könscellerna [ 8 ] eftersom information går från könsceller till kroppsceller och inte tvärtom, en princip kallad Weismanns barriär. I denna definition ligger fokus på epigenetikens roll i utvecklingen där gener interagerar med varandra och miljön för att i zygoten ge upphov till en fenotyp.
Detta omfattar den nedärvning av epigenetiska förändringar som sker mellan celler och spelar en viktig roll i celldifferentieringen, men även nedärvning mellan individer. I flercelliga organismer utvecklas flera olika celltyper som ger upphov till olika vävnader och organ. I stressiga miljöer ökar deras förmåga att veckas till infektiösa prioner. Dessa sekvenser är ojämnt distribuerade i genomet. Detta skiljer sig från andra epigenetiska mekanismer i och med att det inte sker någon förändring i gentranskription, utan istället sker en förändring i veckning av färdiga protein.
Genomisk prägling är en epigenetisk process som förekommer hos däggdjur.
Vad betyder genre?
Den sker i könscellerna och påverkar vilka gener som är aktiva i zygoten. Geners roll i nedärvningen var då inte känd. Hos ryggradsdjur vertebrater sker metylering av basen cytosin i sekvenser bestående av cytosin och guanin CG-sekvenser. Prioner replikerar sig genom att de påverkar andra molekyler av samma protein att veckas på samma sätt. Epigenomets signaler kan med andra ord överrösta det DNA som ärvts från föräldrarna.
Under bildandet av könscellerna sker en omprogrammering där dessa förändringar raderas och därför inte nedärvs till avkomman. Vinklozolin är ett hormonstörande endokrinstörande ämne som används som fungicid. DNA-metylering innebär att metylgrupper adderas till nukleotider. Epigenetiska förändringar påverkar främst fenotypen hos den enskilda individen. Regioner där CG-sekvenser är vanligare kallas CpG-öar och återfinns ofta i närheten av promotorer.
Efter att ett protein translaterats, sker olika förändringar av det såsom att olika funktionella grupper kopplas till dess aminosyror. Epigenomet påverkas av den yttre miljön diet , gifter , hormoner , miljöfaktorer med mera. På detta sätt kan strukturen på histonerna ändras, vilket i sin tur kan göra att uttrycket av gener ändras. Ex. Epigenetik är den del av genetiken som behandlar förändringar i genuttryck eller fenotyp som är oberoende av förändringar i DNA -sekvensen.
Vissa gener uttrycks alltså bara om de maternellt eller paternellt nedärvda (uttrycks enbart på en allel). Det finns imprintingsjukdomar där man har en deletion i mammans eller pappans del i präglade gener. Maternella gener är viktiga för embryoutveckling och paternella för placentautveckling. Inaktivering av autosomala gener beroende på om de är maternella eller paternella. Tystandet kan ske genom att de metylerade CG-områdena befinner sig i en gens promotor och därför hindrar transkriptionsfaktorer att binda till DNA.
Det kan också bero på att metylbindande proteinkomplex binder till metylgrupperna och på så vis hindrar transkription. Strukturell nedärvning innebär att strukturer fungerar som mall och överförs till dottercellerna.
Kromosomer
Epigenetik är ett begrepp som har definierats på olika sätt och historiskt har det använts för att beskriva det som inte kunnat förklaras av genetik. DNA-metylering leder till tystandet av gener, transkriptionsnivån är låg i CG-områden med mycket metyleringar. Att fenoypen kan påverkas av miljön och sedan föras vidare till avkomman, påminner om Lamarckism. Präglingen sker i spermatogenesen respektive oogenesen.
Eftersom växter saknar den separation mellan könsceller och kroppsceller som djur har, kan transgenerationell nedärvning förväntas ske i större utsträckning hos växter, [ 8 ] även om det förekommer hos djur, se nedan för några exempel. Hos råttor har det visats att exponering för vinklozolin i en generation får effekter i form av lägre fertilitet hos hanar och graviditetstörningar samt ökad risk för tumörer hos honor.
Genom att använda den metylerade strängen som mall, adderas metylgrupper till nysyntetiserade DNA-strängar och på så vis överförs metyleringsmönster till dotterceller. Ribonukleinsyra RNA kan också reglera uttrycket av gener. Epigenetiska mekanismer påverkas av faktorer såsom ålder, kemikalier, droger och diet. När en differentierad cell sedan delar sig, bibehålls genuttrycket i dottercellerna, så kallad epigenetisk nedärvning.
Prefixet epi kommer av grekiskans επί vilket betyder "på", och syftar till att förändringarna sker utanför själva DNA-sekvensen.