Neviditelný čert

Epigenetika je moderní podobor genetiky, který svým způsobem vyvrací některé výchozí předpoklady klasické genetiky, především v tom smyslu, že klade důraz na vliv životního prostředí. O epigenetice jsem se zde již zmínil s pomocí knížky Biologie víry – Jak uvolnit sílu vědomí, hmoty a zázraků od Bruce H. Liptona, viz Nadřazenost prostředí III – Epigenetika. Dnes předkládám další pohled z genetické galerie Marka Hendersona.

Lucifer

Na podzim roku 1944 šli železniční dělníci v tehdy okupovaném Nizozemsku do stávky na podporu postupujících Spojenců. Po selhání počátečního britsko-amerického útoku se Němci pomstili zavedením tvrdého potravinového embarga. V následujícím hladomoru trpělo či zemřelo nejméně 20 tisíc nizozemských občanů hlady. Vliv této hladové zimy přetrvával ještě dlouho po osvobození. Matkám, které byly v době hladomoru těhotné, se rodily děti se zvýšeným rizikem mnoha zdravotních potíží včetně diabetu, obezity a kardiovaskulárních chorob. V některých případech se objevil sklon k nízké porodní váze i u vnoučat. Zatímco poškození první generace lze vysvětlit nedostatečnou výživou v těhotenství, v době narození druhé generace bylo Nizozemsko již bohatou zemí. Přesto se projevil dědičný efekt.

Příběh nizozemského hladomoru není výjimečný. Obec Överkalix v severním Švédsku se pyšní podrobnými historickými záznamy úrody, narození a úmrtí, které Marcusi Pembreyovi z londýnského Institute of Child Health umožnily vypracovat podrobnou studii dostupnosti potravin a průměrné délky života. Zjistil, že pokud chlapci vyrůstali v období hojnosti, byla pravděpodobnost, že jejich vnuci zemřou v nízkém věku, mnohem větší. Další bádání ukázalo, že to odráží sklon k diabetu a chorobám srdce, a potvrdilo, že se tento jev projevuje pouze v mužské linii. Oba příklady ukazují, že zdraví lidí může být ovlivněno jídelníčkem jejich prarodičů. Avšak v souladu s ortodoxní evoluční teorií by takový efekt neměl být možný. Existuje však něco jako genetická paměť.

Nizozemské a švédské zkušenosti lze vysvětlit jevem zvaným epigenetika, podle něhož se zdá, že si genom pamatuje určité vlivy prostředí, jimž byl vystaven. Normálně tyto epigenetické jevy ovlivňují pouze somatické buňky dospělého organismu (tělní buňky, tedy všechny buňky těla vyjma spermií a vajíček), vypínají geny nebo naopak zvyšují jejich aktivitu. Některé však dokážou měnit i spermie a vajíčka a přejít do dalších generací. Ukázalo se, že i získané charakteristiky se mohou někdy předávat. Epigenetické jevy mohou kupříkladu vysvětlit, jak děsivé zkušenosti zanechávají své známky v lidském chování, čímž se dospělí stávají mnohem náchylnější k depresím, a dokonce i k páchání sebevražd.

Řecká předpona epi znamená „nad“ nebo „na“ a epigenetika v podstatě spoléhá na dva základní mechanismy. Jedním je metylace, která byla zmíněna v Souboji pohlaví. Vypíná geny přidáním části molekuly zvané metylová skupina na cytosin. Další je modifikace chromatinu kombinací DNA s histony (druh proteinu), z nichž je vytvořen chromozom. Změny struktury chromatinu dokážou ovlivnit, které geny jsou k dispozici k transkripci a které jsou nepřípustné. V žádném případě se nemění přímo sekvence DNA, ale změna její organizace může být stejně předána z jedné buňky jejím potomkům.

Tento epigenetický proces je důležitý pro normální růst, vývoj a metabolismus. Každá buňka obsahuje kompletní sadu genetických pokynů potřebných ve všech tělních tkáních a epigenetika určuje, které z nich jsou právě používány a prováděny. Zajišťuje, že geny potřebné k rychlému dělení buněk v embryu jsou v dospělém těle vypnuté, aby nemohly způsobit rakovinu, a kontroluje rozložení exprese genů, která buňce říká, zda je součástí mozku nebo ledviny. Epigenetické vlivy mění také způsob, jímž geny v těle působí v reakci na podněty životního prostředí. Běžně bývají epigenetické změny v průběhu embryonálního vývoje odstraněny z genomu, aby se nepřenášely na potomstvo. Někdy však mohou být zachovány a pak se vliv prostředí na zdraví a chování přenáší z generace na generaci.

Stejně jako u rozdílů v počtu kopií úseků DNA a junk DNA si věda začíná uvědomovat, že epigenetika má pro biologii stejný význam jako tradiční genetické mutace. Epigenetika například hraje důležitou roli u rakoviny. O některých chemikáliích je známo, že jsou karcinogenní, přestože to nejsou mutageny, jež přímo ničí DNA. Ovlivňují epigenetické účinky tím, že vypínají důležité nádorové supresory či změní strukturu chromatinu, čímž zvýší aktivitu onkogenů. Epigenetické značky též zajišťují, že po rozdělení rakovinné buňky zůstanou i dceřiné buňky rakovinné. Porozumění, jak tento systém funguje, by medicíně otevřelo novou cestu.

V roce 2004 schválil americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv první lék proti rakovině, Vidaza, jež pracuje tak, že odstraňuje metylaci. Evropské konsorcium nedávno spustilo Projekt lidského genomu, který by měl pomoci zavést do medicíny epigenetickou léčbu. Tato ambiciózní iniciativa si klade za cíl zmapovat všechny možné vzory metylace každého genu v každém typu lidské tkáně. Až se povede identifikovat tato metylační místa, mohlo by být možné spojit jejich odchylky s chorobami stejným způsobem, jak se to dělá v případě SNP. Lékaři by dokonce mohli shledat pacientovu epigenetiku užitečnější než genom.

Zdroj: Mark Henderson, Genetika – 50 myšlenek, které musíte znát

23.03.2015, 00:00:00   Publikoval Luciferkomentářů: 15