Epigenetik

Epigenetik, DNA dizisindeki değişiklik yaratmayan ancak kalıtımsal olan gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bir bilim dalıdır. Diğer bir deyişle bu bilim dalı kalıtımsal olup genetik olmayan fenotipik varyasyonları inceler. Son yıllarda gelişen teknolojiyle birlikte epigenetik alanında yapılan çalışmalarla büyük ilerlemeler kaydedilmiş ve epigenetik kavramı daha iyi anlaşılmıştır.

tümör hücresi

Embriyonik gelişim sürecinde aynı genetik diziye sahip hücreler farklı ifade sergileyerek değişik fenotipler gösterirler. Bir organizmada ebeveynden gelen tek bir hücreden çok farklı hücre tipinin oluşması, genlerin farklı ifade edilmelerinden kaynaklanmaktadır. Bu farklı ifadelerin oluşmasında epigenetiğin rolü yüksektir. Epigenetik mekanizmalar belirli genlerin ifade olmasını sağlarken belirli genlerin ifadesini de baskılamaktadır. Bunu sağlayan mekanizmaların herhangi birindeki bir hata ya da düzensizlik, genlerin ifadesinin aşırı artmasına veya baskılanmasına neden olarak epigenetik kaynaklı hastalıkları meydana getirmektedir. Epigenetik olayların özellikle insanlar üzerindeki önemli etkilerinin keşfedilmesi, hastalıklarla ilişkisinin kurulmasını da sağlamıştır. Kanser de dahil olmak üzere birçok hastalık epigenetik mekanizmaların düzenlenmesindeki hatalardan dolayı ortaya çıkmaktadır.

Epigenetik değişiklikler genleri açıp kapatabilir ve hangi proteinlerin kopyalanacağını belirler. Kısaca değişik dokulardaki hücreler belli gen gruplarının “açılması” ya da ifade edilmesi, diğer gen gruplarının da “kapanması” ya da baskılanması nedeniyle diğer hücrelerden farklılık gösterir.

Epigenetik değişiklikler normal gelişim ve sağlık için gerekliyken, bazı hastalık durumlarından da sorumlu olabilirler. Epigenetik değişikliklere katkı sağlayan üç sistemden herhangi birinin bozulması anormal aktivasyona ve genlerin susturulmasına sebep olabilir. Bu tür bozulmalar kanser, kromozomal düzensizliklerle ilgili sendromlar ve zeka geriliği ile ilişkilendirilmiştir.

tümör hücresi

Epigenetik değişime sebep olan 3 ana mekanizma vardır:

  • DNA üzerinde etkili olanlar: DNA metilizasyonu
  • Kromatin üzerinde etkili olanlar: Histon modifikasyonu
  • RNA üzerinde etkili olanlar: mRNA sessizleşmesi
Epi ProColon kolon kanseri erken tanı testi epigenetik bir testtir. Kolon kanseri ile ilişkilendirilen septin9 geninin metilizasyonunu gösterir. Metillenen bu gen bir tür kanser supresör protein olan septin proteinin yapımına engel olur.