Epigenetik

Epigenetik DNA ya bağlı olmayan ama gen ifadesindeki değişikliklerle ortaya çıkan ve nesilden nesile aktarilabilen bu özelliklerle ilgilenen bilim dalıdır. Genin ekspresyonun çevresel değişiklikler gibi nedenlerle farklı olmasına bağlı genotipin fenotipte etkisinin değişebilmesi epigenetiğe bağlıdır. Fenotipimiz normalde genotipe göre şekillenir. Ancak epigenetik faktörler genin ifadesini değiştirir. Genlerin ne zaman aktif olacağı, nasıl çalışacağı epigenetiğin kontrolündedir. İkiz kardeşlerin genotipi aynı olmasına rağmen bir genetik hastalık kardeşlerden birinde görülürken diğerinde görülmeyebilir. Çünkü hastalığa neden olan gen kardeşlerden birinde susturulmuştur. Yani epigenetik faktörler ile genin etki mekanizması değişmiştir. Epigenetik çevresel değişikliklerden etkilenir. Hatta bu etkilenişin gelecek nesillere de aktarıldığı söylenir. Hamile bir kadının stresli olması, kötü beslenmesi, alışkanlıkları sonucu doğacak çocuğunda mental ve fiziksel bozukluklara sebep olması bunu kanıtlar niteliktedir. Bu yüzden yaşadıklarımızın gen ifadesini değiştirdiği ve bu değişikliklerin geleceğe aktarılabildiği söylenir. Bilim insanları hangi değişiklikler sonucu gen ifadesinin nasıl değiştiğini çözebildikleri takdirde bir çok hastalığın tedavisinin yapılabileceğini söylüyor. 

Organizma farklı hücre tiplerinde farklı gen takımlarını çalıştırmaktadır. Ökaryotlarda gen ifadesinin düzenlenmesi bir çok aşama olabilir Bu aşamalar;

• DNA ya da kromatinin yapısal ve kimyasal modifikasyonu 
• Transkripsiyonel kontrol 
• Transkripsiyon sonrası kontrol

Gen ifadesi belirli hücrelerde belirli zamanlarda olmalıdır. Hücrelerin genin bu ifadesini sağlayabilmesi için kromatinin yeniden şekillenmesi gerekir.

DNA seçici olarak farklı epigenetik durumlardaki kromatinleri paketleyerek kendini modifiye eder. Bu durumda sıkışıp yoğunlaşan kromatinde genler inaktif olur. Kromatin yapı gevşeyip açıldığında ise genler aktif olarak ifade edilir.

Epigenetik Değişiklikler

• DNA metilasyonu 
• Histon modifikasyonları 
• RNA aracılı gen susturma 

  DNA Metilasyonu

DNA üzerindeki genler metil bağlayarak ya da metilden ayrılarak o hücrenin görevini yerine getirmesini sağlarlar.

Hücre farklılaşması ile beraber farklı dokularda farklı genlerin aktif olmasının temelinde bu düzenleme vardır.

Genin ifadesi anneden mı yoksa babadan mı kalıtıldığına bağlı olarak değişir. Buna genom damgalanması denir. Germ hücrelerinin oluşumu sırasında damgalanacak genler yumurta da mı spermde mı olmasına bağlı olarak metillenerek işaretlenir. 

Anneden ve babadan gelen allelerden birisinin ifadesi baskılandığında karşılığının diğer allelden alınması gerekir. Allelerden birisi damgalandiğinda o genin fonksiyonu normal olacak iken bu damgalanma olmazsa genin normal fonksiyonu da bozulur.

Histon Modifikasyonları

Bir genin ifade edilip edilemeyeceğini o geni açık veya kapalı duruma getiren bu modifikasyonlar belirler. Histonlar üzerinde yapılan bu değişiklikler kromatinin siki ya da gevşek olma durumunu etkileyerek gen ifadesini düzenler.

RNA Aracılı Gen Susturma 

Post transkripsiyonel gen sessizleştirilmesi mRNA üzerinden protein sentezinin engellenmesi ile yapılır.