„Mănânc deci sunt”; agricultura globalizată

Fără a fi identificat purtătorii acestor modificări transmisibile, studiile efectuate pe oameni (studiul greutății nou-născuților în timpul foametei din Olanda în 19479, precum și a descendenților lor), muștele fructelor (larvele supuse temperaturilor ridicate) 10 au arătat influența mediului asupra diversității viețuitoarelor.

Un studiu efectuat pe o populație în care au fost referiți toți indivizii, precum și hrana lor, conform recoltei, a arătat căo bunică care a experimentat o foamete transmite aceste informații descendenților ei și, prin urmare, modifică ADN-ul nepotului ei, care poate dezvolta boli, deși nu a experimentat niciodată o foamete

La fel,femeile însărcinate în timpul evenimentelor din 11 septembrie 2001 au arătat că copilul avea un nivel mai ridicat de cortizol12.

Acest fenomen ar implica că unele boli nu se datorează unei variații a secvenței ADN, ci poate și a epimutațiilor. Mecanismele epigenetice ar constitui noi ținte pentru dezvoltarea unor medicamente specifice. În așteptarea acestei confirmări, putem să ne reconsiderăm deja ereditatea și să apărăm ideea că nu suntem doar produsul pur al genelor noastre.

Terapii epigenetice

Există puține terapii care acționează direct asupra epigenomului astăzi. Mai multe sunt studiate în cadrul studiilor clinice sau au fost aprobate pentru tipuri specifice de cancer.

Analogi nucleozidici precum 5-azacitidina sunt încorporați în ADN-ul de reproducere. Astfel, acestea inhibă metilarea ADN și reactivează genele tăcute. 5-Azacitidina a demonstrat eficacitate în studiile clinice de fază 1 în tratamentul sindroamelor mielodisplazice și leucemiilor, locuri de hipermetilare genică.
Terapii epigenetice indirecte

O intervenție indirectă asupra epigenomului constă în modularea disponibilității grupărilor metil. Pentru a face acest lucru, este posibil

pentru a varia concentrațiile de cofactori care transportă grupări metil (mai frecvent cobalamină (vitamina B12) și acid folic13,14, dar și colină și trimetilglicină, o betaină) sau
să intervină asupra xenobioticelor și altor factori despre care se știe că au un impact asupra metilării. Aceste tratamente sunt cel mai adesea preventive,
pentru a contracara stresul oxidativ, recunoscut pentru impactul său negativ asupra epigenomului.
reduce concentrațiile de homocisteină,
pentru a modula disponibilitatea grupărilor metil intervenind în încorporarea lor în acceptorii grupărilor metil, altele decât ADN-ul, în special fosfolipidele membranelor celulare15,16.

Vitamina B12, acidul folic, ADH, precum și stresul oxidativ au fost propuse să joace un rol, prin modificări epigenetice, în modificările neurogenezei observate la sugarii prematuri.

Epigenetica este de obicei definită ca studiu
a modificărilor ereditare în expresia genelor care
nu se datorează modificărilor secvenței ADN.
Pot fi diverse proprietăți biologice
afectate de mecanisme epigenetice: de exemplu,
morfologia florilor și culoarea ochilor la muște.

ScienceDaily (24 iulie 2011) - Cercetătorii de la John Innes Center au făcut o descoperire, relatată în această seară (24 iulie) în Nature, care explică modul în care un organism poate crea o memorie biologică a unor condiții variabile, cum ar fi calitatea nutriției sau temperatura. Descoperirea explică mecanismul acestei memorii - un fel de comutator biologic - și modul în care poate fi moștenită și de descendenți.

Lucrarea a fost condusă de profesorul Martin Howard și profesorul Caroline Dean la Centrul John Innes.

Profesorul Dean a spus: "Există destul de multe exemple despre care știm acum unde activitatea genelor poate fi afectată pe termen lung de factori de mediu. Și, în unele cazuri, mediul unei persoane poate afecta de fapt biologia sau fiziologia lor descendenți, dar nu există nicio modificare a secvenței genomului. "

De exemplu, unele studii au arătat că în familiile în care a existat o deficiență alimentară severă în generația bunicilor, copiii și nepoții prezintă un risc mai mare de boli cardiovasculare și diabet, ceea ce ar putea fi explicat prin memoria epigenetică. Dar până acum nu a existat un mecanism clar care să explice modul în care indivizii ar putea dezvolta o „memorie” a unui factor variabil, cum ar fi nutriția.

Echipa a folosit exemplul modului în care plantele „își amintesc” de durata perioadei reci de iarnă, pentru a înfrumuseța în mod rafinat, astfel încât polenizarea, dezvoltarea, dispersarea semințelor și germinarea să poată avea loc la momentul potrivit.

Profesorul Howard a spus: „Știam deja destul de multe despre genele implicate în înflorire și era clar că se întâmplă ceva iarna care afectează momentul înfloririi, în funcție de durata perioadei reci”.

Folosind o combinație de modelare matematică și analiză experimentală, echipa a descoperit sistemul prin care o genă cheie numită FLC este complet oprită sau complet activată în orice celulă și, mai târziu, în descendența sa. Au descoperit că, cu cât perioada rece este mai lungă, cu atât este mai mare proporția de celule care au FLC stabil stabil în poziția off. Acest lucru întârzie înflorirea și se reduce la un fenomen cunoscut sub numele de memorie epigenetică.

Memoria epigenetică apare sub diferite forme, dar o formă importantă implică histone - proteinele în jurul cărora este înfășurat ADN-ul. Modificări chimice particulare pot fi atașate histonelor și aceste modificări pot afecta expresia genelor din apropiere, activându-le sau oprindu-le. Aceste modificări pot fi moștenite de celulele fiice, atunci când celulele se divid, și dacă apar în celulele care formează gameti (de exemplu, spermatozoizii la mamifere sau polenul la plante), atunci pot trece și la descendenți.

Împreună cu dr. Andrew Angel (tot la Centrul John Innes), profesorul Howard a produs un model matematic al sistemului FLC. Modelul a prezis că în interiorul fiecărei celule individuale, gena FLC ar trebui fie activată complet, fie complet redusă la tăcere, cu fracția de celule trecând la starea de tăcere crescând cu perioade mai lungi de frig.

Pentru a furniza dovezi experimentale care să susțină modelul, Dr. Jie Song în Prof. Grupul lui Dean a folosit o tehnică în care orice celulă care avea gena FLC pornită, a apărut albastră la microscop. Din observațiile sale, era clar că celulele erau fie complet comutate, fie deloc schimbate, în acord cu teoria.

Dr. Song a arătat, de asemenea, că proteinele histonice din apropierea genei FLC au fost modificate în timpul perioadei reci, în așa fel încât să ia în considerare oprirea genei.

Finanțarea proiectului a venit de la BBSRC, Consiliul European de Cercetare și Societatea Regală.

Profesorul Douglas Kell, director executiv, BBSRC a spus: „Această lucrare ne oferă doar o perspectivă asupra unui fenomen care este crucial pentru securitatea alimentară viitoare - momentul înfloririi în funcție de variațiile climatice - dar descoperă un mecanism important care este în joc chiar în Acesta este un exemplu excelent în care cercetările pe care fondurile BBSRC le pot oferi nu numai un accent pe problemele din viața reală, ci și o fundamentare în principiile fundamentale ale biologiei care vor sta la baza viitorului domeniului. De asemenea, demonstrează valoarea lucru multidisciplinar la interfața dintre biologie, fizică și matematică. "