Forse hai sentito qualcosa a riguardo Epigenetica sentito o visto la serie Netflix sull'esperimento dei gemelli. Comunque sia, negli ultimi anni il termine epigenetica ha acquisito una portata considerevole, anche al di fuori della comunità scientifica. Sembra che il vecchio dogma secondo cui tutto risiede nei geni non sia più valido.
Piuttosto, la ricerca sull'epigenetica dimostra che possiamo influenzare alcuni processi attraverso il nostro comportamento, la nostra dieta o l'esercizio fisico. In questo articolo vi mostreremo cos'è l'epigenetica, come contribuisce alla ricerca sull'invecchiamento e qual è il ruolo dei nostri nonni in tutto questo.
Che cosa è l'epigenetica?
Prima di entrare nel vivo dell'argomento, dobbiamo chiarire la definizione: L'epigenetica studia come i cambiamenti che vanno oltre il codice genetico influenzano – un concetto espresso dalla parola “epi”, dal greco antico che significa “sopra” o “sopra”. Qui l'attenzione non è sulle mutazioni in senso stretto, ma piuttosto sulle modifiche che determinano quanto siano attivi determinati geni nelle nostre cellule.
Un esempio classico di tali modifiche è il DNA Metilazione. Un gruppo metilico (CH3) è legato a sezioni specifiche del DNA. Ciò può comportare l'inibizione di determinati processi cellulari, ad esempio l'arresto della produzione di proteine. L'epigenetica è per esempio. responsabile del fatto che una cellula muscolare differisce da una cellula renale, sebbene entrambi contengano esattamente la stessa sequenza di DNA.
Epigenetica – un po’ più semplice
Se non hai studiato biochimica, avrai familiarità con termini come Metilazioni, cromatina o RNA non codificante non dire veramente niente. Non preoccuparti, spiegheremo l'epigenetica in modo più vivido e proveremo a usare questa analogia per aiutarti a comprendere i meccanismi più complessi che la governano:
Innanzitutto, dobbiamo osservare più da vicino il cellule Aspetto. Ognuna delle nostre cellule ha lo stesso filamento di DNA, il nostro materiale genetico. Contiene tutte le informazioni, ad esempio come è costruita una cellula del muscolo cardiaco, quali proteine contiene o quali enzimi deve contenere una cellula dello stomaco per produrre acido gastrico e molto altro ancora. Se tutte queste informazioni venissero “lette” contemporaneamente, si creerebbe un caos enorme. Per questo motivo, il nostro DNA è pieno di strutture chimiche che assomigliano a gli interruttori di un controllo del volume possono attivare o disattivare le sezioni.
Quanto sono “rumorosi” i tuoi geni?
Immagina che ogni gene del tuo DNA abbia un simile controllo del volume. Utilizzando questo controllo del volume, l'epigenetica può rendere alcune aree "rumorose", attivando il gene, oppure renderne altre "silenziose", inattivando il gene in questione. Questa regolazione fine viene effettuata da metilazioni eseguito. Questi piccoli gruppi di idrocarburi determinano quanto siano "rumorose" o "silenziose" alcune sezioni del DNA nel nostro genoma.
Un'altra possibilità è la cosiddetta Modifiche degli istoni. Gli istoni sono proteine strutturali attorno alle quali è avvolto il DNA.Molto simile a un arricciacapelli. Queste proteine sono anche influenzate dall'epigenetica. Se questi vengono modificati, intere sezioni di DNA possono essere srotolate e quindi lette con maggiore difficoltà. Grandi parti rimangono quindi “silenziose” (inattive).
Come viene influenzata l'epigenetica?
Questi cambiamenti epigenetici sono causati da influenzato da vari fattori quali l'ambiente, la dieta, lo stress e lo stile di vita. Alcune di queste “impostazioni del volume” può anche essere trasmesso alle generazioni future, il che significa che le esperienze e le condizioni dei tuoi antenati potrebbero influenzare la tua vita e quali geni nel tuo corpo sono più o meno accessibili. L'epigenetica garantisce quindi che, nonostante le informazioni genetiche siano immutabili, l'accessibilità e l'utilizzo di queste informazioni possano essere progettati in modo dinamico e adattabile.
Questo spiega come un DNA identico in diversi tipi di cellule possa dare origine a funzioni e caratteristiche così diverse. Questo spiega anche perché i gemelli identici, che hanno esattamente lo stesso DNA, hanno caratteristiche diverse. Le impostazioni esatte dei "controlli del volume" sono individuali e possono cambiare costantemente. Questo è ciò che è noto come modello epigenetico. Questo può essere utilizzato a vantaggio se si utilizza l'epigenetica o età biologica vuole misurare.
DNA ed epigenetica: cosa si eredita?
Ogni singola cellula è composta da 46 cromosomi. È qui che le informazioni genetiche vengono immagazzinate sotto forma di DNA. I cromosomi sono disposti a coppie, quindi in ogni cellula ci sono 23 coppie di cromosomi. Riceviamo il 50 percento dei cromosomi da nostra madre e l'altro 50 percento dal nostro padre biologico.
Fattore V di Leiden: una delle malattie genetiche più comuni
Immagina uno dei tuoi geni su un argomento particolare (in questo caso Fattore V), è difettoso. Questo gene difettoso proviene da tuo padre, ma fortunatamente tua madre te ne ha trasmesso una copia completa. Quindi hai due geni correlati a questo argomento, ma uno di essi è difettoso. In medicina, questo è chiamato espressione eterozigote.
Questa specifica manifestazione, un gene difettoso per il fattore V e uno sano, è una delle “malattie genetiche” più diffuse in Europa. Circa una persona su 20 ha un gene difettoso per il fattore V, che comporta un rischio maggiore di trombosi. Se entrambi i geni sono difettosi, si parlerebbe di un espressione omozigote parlare.
DNA ed epigenetica: cosa si eredita?
L'esempio con il gene difettoso del fattore V è tipico per un malattia ereditariaG. L'epigenetica non gioca alcun ruolo in questo caso, poiché le informazioni di base riguardanti il gene sono difettose. Per molto tempo si è creduto che ereditassimo i geni solo dai nostri genitori e che l'epigenetica (ovvero il controllo del volume) venisse acquisita in un secondo momento. Secondo le ricerche attuali, ciò non è corretto. Quindi ereditiamo anche noi dai nostri genitori alcune impostazioni predefinite per il controllo del volume?
I traumi possono essere ereditari?
Il colore degli occhi della madre, i capelli del padre e il trauma psicologico dei nonni? Sebbene questa affermazione sia piuttosto audace, ci sono sempre più prove che non ereditiamo solo il DNA dai nostri genitori, ma anche modelli epigenetici e impronte – e questo attraverso diverse generazioni.
Per restare alla nostra analogia: in passato si dava per scontato che le impostazioni dei controlli del volume non fossero ereditabili. Le differenze nella metilazione del DNA verranno acquisite solo più avanti nella vita. Questa ipotesi non sembra essere corretta. Gli scienziati del Max Planck Institute sono riusciti a studio nei moscerini della frutta dimostrano che i modelli epigenetici possono essere trasmessi di generazione in generazione.
Il presupposto è ovvio, che questo vale anche per gli esseri umani e forse queste scoperte potranno portare allo sviluppo di nuove terapie in futuro.
L'obesità può essere ereditaria?
Avendo già visto che nei moscerini della frutta determinati modelli epigenetici possono essere ereditati per diverse generazioni, sorge spontaneo chiedersi quali effetti ciò possa avere. Da un lato, si sospetta che le esperienze traumatiche possano causare cambiamenti epigenetici, anch'essi ereditari e che si manifestino nelle generazioni successive. Potete trovare un articolo interessante qui. B. in questo Documentario Terra-Xplore di ZDF.
Un'altra domanda è: se i genitori sovrappeso trasmettono i loro modelli epigenetici ai figli, rendendoli più suscettibili all'obesità. Anche in questo caso mancano ancora prove dirette, ma ci sono indizi che ciò sia possibile. Nei ratti, ad esempio, uno studio ha dimostrato che... B. si può determinare che il Esposizione a un pesticida (DDT = Diclorodifeniltricloroetano) nelle generazioni successive a un Incidenza dell'obesità del 50 percento.
Questo dimostra che i fattori ambientali hanno il potere di cambiare i modelli epigenetici e, cosa ancora più grave, promuovono l'obesità nelle generazioni successive. Esistono anche prove negli esseri umani che la predisposizione all'obesità è in parte ereditaria.
Conosci la tua età biologica? IL Test del profilo molecolare ha la risposta.
Epigenetica ed età biologica
Ognuno di noi ha i propri modelli epigenetici unici, ma abbiamo anche delle somiglianze. Uno dei primi a riconoscerlo è Steve Horvath. Si è occupato della questione di come misurare l'età biologica, utilizzando l' Epigenetica. Il ricercatore ha sviluppato il Orologio Horvath, che può essere utilizzato per misurare con grande precisione l'età biologica delle cellule.
Nel corso della nostra vita, sul nostro DNA si accumulano dei marcatori tipici. Le macchie sono caratteristiche e uguali per ogni persona. Su questa base è stato sviluppato il primo test epigenetico sull'età.
La chiave della longevità?
La scoperta dell'orologio di Horvath fu rivoluzionaria. Per la prima volta è stato possibile misurare l'influenza di diversi parametri sulla salute delle nostre cellule e sull'età. Insieme al Segni distintivi dell'invecchiamento sono state create le basi per la ricerca sull'età epigenetica. Se riuscissimo a invertire i marcatori epigenetici, potremmo rallentare o addirittura arrestare l'invecchiamento.
Ricercatori come il professore di Harvard Davide Sinclair o il milionario americano Bryan Johnson sono già andati oltre e hanno sperimentato alcune molecole anti-invecchiamento (in parte su loro stesse). Entrambi hanno un'età biologica significativamente più giovane e nuovi studi sull'argomento vengono pubblicati quasi quotidianamente. In uno studio sugli esseri umani l'età biologica può essere ridotta di ben 8 anni.
Il segreto? Nello studio, i soggetti Alfa-chetoglutarato, una molecola del metabolismo energetico, UN. Se vuoi saperne di più, puoi leggere lo sfondo nel nostro articolo su Alfa-chetoglutarato esperienza. Sono in corso ulteriori interessanti ricerche nell'area NAD-Metabolismo operato. Anche il Sirtuine, soprannome "Geni della longevità“, sono un tema centrale.
La combinazione con il calcio garantisce una migliore biodisponibilità dell'AKG nell'organismo.
Proteomica: il prossimo passo?
DNA, epigenetica, geni della longevità – la ricerca sull’invecchiamento è piuttosto complessa. Da qualche parte in questa intricata rete di percorsi metabolici si trova la spiegazione delle malattie o dell'invecchiamento stesso. Per aggiungere un altro livello, vorremmo introdurre la proteomica, perché senza questo campo di ricerca il nostro quadro non sarà completo.
Per darti il Proteomica più da vicino, dobbiamo introdurre una nuova analogia. La cellula come armadio. Mentre l'epigenetica usa i controlli del volume per determinare quali geni sono attivi e quali sono inattivi, la proteomica esamina il risultato. Quali proteine (vestiti) sono presenti nelle tue cellule (guardaroba)?
Possiamo vedere cosa succede alle proteine dopo la loro traduzione e come interagiscono tra loro. Puoi scoprire di più nel nostro articolo su Proteomica.
