エピジェネティクス

定義

エピジェネティクスは、DNAの塩基の純粋なシーケンスを超える遺伝機能を扱う、広範で広範な生物学分野です。
ゲノムは主に、異なって配置された塩基対から形成されたDNA鎖で構成されています。すべての人には、塩基対の順序に違いがあり、最終的に各人の個性が決まります。
しかし、同じゲノムでも、エピジェネティックな要因により、遺伝子配列の実装が異なり、さらに違いが生じる可能性があります。
現在、人のこれらの後成的特徴はゲノムで部分的にしか調べることができません。

明らかに無傷の遺伝物質であっても、これらのエピジェネティクスは、遺伝物質のその後の改変を通じて疾患を引き起こす可能性があります。

エピジェネティクスはどのように機能しますか？

染色体にあるヒトゲノムは、遺伝物質をコードする多数の塩基対から構成されています。
塩基対は、体が遺伝物質を変換するコードを定義します。
遺伝性疾患は、個々の塩基の遺伝子に変異またはシフトが生じ、コードが不正確になり、誤った遺伝子が生成されるという事実から発生します。
そのような疾患の典型的な例は、嚢胞性線維症です。さまざまな変異や奇形が、さまざまな臓器の塩化物チャネルをコードする「CFTR遺伝子」の欠陥につながります。

エピジェネティックな変化の場合、そのような明確な遺伝子の変化はありません。
遺伝子を体内で機能し有効な対応する製品に変換するために、他の多くのプロセスが作用します。

DNAはパッケージ化されており、生産される遺伝子配列が露出するように、まず緩める必要があります。エピジェネティクスでは、プロセスはDNA塩基自体またはDNA鎖のパッケージングで行われ、個々の遺伝子セグメントの生産方法が変わります。これにより、他のセクションがシャットダウンされている間、個々の遺伝子領域を強調表示できます。

ゲノムに対するエピジェネティックな変化の影響はかなりのものになる可能性があります。これは、他の遺伝子が過剰に生産されている間、重要な遺伝子配列を完全にシャットダウンできることを意味します。
これは、さまざまな方法で病気やさまざまな身体的特徴をもたらす可能性があります。
人生の過程で、エピジェネティクスは年齢やホルモンや環境要因の影響により変化します。

このため、エピジェネティクスは心血管疾患の発症と老化のプロセスに決定的な影響を与えると考えられています。
統合失調症、アルツハイマー病、癌、糖尿病、精神疾患もまた、エピジェネティックな変化に関連して発生する可能性があります。
この分野ではまだ多くの研究が行われているため、将来的にさまざまな疾患を説明し、より適切に治療することができます。

エピジェネティクスの例

エピジェネティックな例は、高齢のすべての人に見られます。今日、多くの疾患の原因は、とりわけ後成的変化に起因しています。
目に見えるエピジェネティクスの典型的な例は、いわゆる「X不活性化」です。
X染色体は、後成的プロセスによって完全にシャットダウンされます。これは特に2つのX染色体を持つ女性に影響します。1つのX染色体は活動的なままなので、目立った臨床症状はありません。
これにより、まだ活性化されているX染色体で遺伝性のいわゆる「劣性」疾患が発生する可能性があります。

エピジェネティクスのもう1つの例は、「ゲノムインプリンティング」として知られているものです。
子供の遺伝子には親のゲノムインプリントがあります。つまり、1つの親の遺伝子だけがアクティブになります。これは、エンジェルマン症候群、プラダーウィリー症候群などのまれな疾患や、ウィルムス腫瘍などの腫瘍疾患につながる可能性もあります。
これらの疾患に対するゲノムインプリンティングの正確な効果は、まだほとんど解明されていません。

エピジェネティクスは癌でどのような役割を果たしますか？

エピジェネティクスとがんの発生との関連については、集中的に研究されています。ほとんどの癌は、細胞の抑制されていない複製から生じ、それが腫瘍細胞に変わります。
遺伝的改変またはエピジェネティックな要因がこれの背後にある可能性があります。
これらは、個々の遺伝子配列を強調し、腫瘍の成長につながる可能性があります。

小児および成人の両方の腫瘍は、後成的変化が原因である可能性があります。
これらの疾患は非常に類似したエピジェネティクスを持っているため、依然として子供で特にうまく研究することができます。人生の中で、エピジェネティクスは年齢やさまざまな環境要因によって変化します。
これにより、腫瘍発生の新たな可能性が開かれます。

ただし、これらの遺伝子のエピジェネティックな異常制御は、がん治療において自分自身の利点として使用することもできます。原理的には、活性化された遺伝子のエピジェネティクスを、癌が直接排除されるように変化させることが可能です。

癌の発生と後成的メカニズムによる癌の治療の両方において、研究には依然として大きなギャップがあります。
これまでのところ、これらの方法を治療的に使用することはまだ不可能です。

うつ病においてエピジェネティクスはどのような役割を果たしますか？

エピジェネティクスは、特に精神疾患の発症において重要な役割を果たします。
特定の遺伝子配列を活性化および不活性化することにより、うつ病や統合失調症などの疾患が発症する可能性があります。

後成的プロセスの変化につながる年齢と環境要因も、おそらくこれの原因です。精神疾患は人間のエピジェネティクスと相互作用します。
例えば、心理的ストレスは細胞の老化につながるエピジェネティックな変化につながることが知られています。

小児期の重度の心理的ストレスもエピジェネティクスに大きな影響を及ぼし、後で精神合併症を引き起こす可能性があります。

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双子のエピジェネティクス

特に一卵性双生児では、エピジェネティクスの研究は非常にうまく行うことができます。
これらの遺伝子構成は同じですが、人生の過程で外部と内部の特性が大きく異なる可能性があります。

これらの違いは、偶然や環境要因によって引き起こされたエピジェネティックな変化に遡ることができます。各双生児が同じ遺伝子構成を持っている場合でも、個々に異なるエピジェネティクスが原因である数個の遺伝子配列のみが活性化されます。

若い年齢では、エピジェネティクスはほとんど変わりません。
年齢の上昇と環境への影響の違いにより、その違いはより明白になります。
ただし、エピジェネティックな痕跡はまだ残っています。
これは、双生児で後成的に引き起こされる疾患の発症と同様のエピジェネティクスの可能性が高いままであることを意味します。

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環境の影響はエピジェネティクスにどのような影響を与えますか？

現在の研究状況によれば、エピジェネティクスは高齢化、偶然性、環境要因に大きく影響されます。
環境要因は、心理的および物理的な性質を持つことができます。

エピジェネティクスにマイナスの変化を引き起こすよく知られたマイナスの環境要因は、小児期のトラウマ、ストレス、心理的苦痛またはうつ病です。
不健康な食事やタバコの煙やアルコールなどの有害な化学物質も、遺伝子構成のエピジェネティクスに悪影響を及ぼします。

高齢になると、エピジェネティックな変化によるさまざまな環境の影響により、精神疾患、心臓血管系だけでなく、他の多くの臓器に疾患が発生する可能性があります。
しかし、ゲノムにおける正確な関係と作用機序はまだ研究されていません。

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