Genom se nám mění  
Nárůst epigenetických změn genomu může stát za vznikem náchylnosti k celé řadě nemocí.

 
Epigenetika je poměrně nový obor. Zabývá se změnou chování našich genů, a také tím, jak se  geny  mění následkem chování nás samotných. Vědci z ústavu Johna Hopkinse hledali a našli epigenetické znaky na lidské DNA. Jde o chemické změny na DNA, nikoli změny v pořadí nukleotidů, jaké se zjišťují v rámci bádání v oblasti klasické (Mendelovy) genetiky.  Zjistili, že stupeň těchto epigenetických změn  je u členů příslušné rodiny podobný. Vědci soudí, že celkové zdraví genomu je dědičné a že epigenetické změny, které se nám v genomu vytvářejí, zvyšují s postupujícím věkem naší náchylnost k nemocem.

 

Zvětšit obrázek
U klasické genetiky nás zajímá jen pořadí nukleotidových bází. Ty dávají dohromady geny.

O epigenetice na Oslu začínáme psát ve vztahu ke zvířatům stále častěji. Například v souvislosti s výživou, která mění barvu srsti. Nebo v příspěvku který dokazoval, že stres přenastaví geny některých hormonů u potomstva na jejich vysokou hladinu. Psali jsme tu také o tom, jak epigenetika ovlivňuje plodnost,...  Zjišťujeme, že epigenetika mluví do celé řady životních pochodů a proto se dostává do centra zájmu moderní medicíny. Připomeňme si rozdíl od klasického pojetí genetiky.

 

To, že geny rozhodují o mnoha věcech, včetně našeho zdraví, je dnes všem jasné. Při slově genetické změny v genomu jsme dosud měli na mysli právě ty změny, které souvisí s geny – tedy jinými slovy - se změnou základních kamenů tvořících dvoušroubovici DNA - nukleotidů. Pokud zdědíme takovou změnu, vyskytuje se nám ve všech našich tělních buňkách.
Epigenetické změny si můžeme ale navodit v průběhu života sami. Například výživou.  Epigenetické změny nepostihují všechny buňky našeho těla a mohou být dokonce jen dočasné. Přesto, že jde o dočasnou záležitost, jsou tyto změny významnými hráči při spouštění diabetu, autismu, rakoviny,... 

Zvětšit obrázek
Hans Bjornsson, první autor publikace, která o výsledcích týmu referovala v červnovém čísle Journal of the American Medical Association.

Epigenetika nás přesvědčuje, že chování genů je tvárnější, než jsme si kdy byli ochotni připustit. Význam znalosti genomu je tak trochu odsunut na méně významnější kolej. Tvrzení, že za daným projevem choroby je „určitě“ nějaký zmutovaný gen, se ukazuje být v řadě případů nesmyslným. Mnohdy se totiž o žádnou mutaci nejedná, ale jde právě o změnu epigeneticko. Přitom ani změny v genomu, navozené výživou, nejsou něčím, co navodí prchavé změny jen v našich tělech. Geny si  metylaci nějakou dobu „pamatují“. Existují důkazy o tom, že nejsme ovlivněni jen tím, co jíme nyní, ale i tím co jedli naši rodiče, nebo dokonce prarodiče. Stejně tomu bude u našich potomků.

Není proto divu, že když epigenetické změny páchají takové zlo, že se vědci z Johns Hopkins institutu zasazují o mezinárodní spolupráci ve zkoumání jedné z takových příčin, kterou je metylace naší DNA. Metylační skupiny přilepené v některých místech na DNA, jsou oněmi značkami (markry), jež jsou dokladem epigenetických změn a lze je sledovat.
Nevhodná metylace se může projevovat různě. Když jí je hodně (na nesprávných místech) může jinak zcela „zdravé“ geny zcela utlumit (vypnout), jako kdybychom je ani neměli. Je-li metylace málo (v místech, kde má být), může to zase naše geny přivést k činnosti, ačkoli měly zůstat uspány a nebo tím dojde k jejich spuštění v nevhodnou dobu. Ať tak, či onak, obojí je špatně. Protože se mírou metylace člověk od člověka mírně liší, nejlepší cestou, jak se ve významu takových změn začít orientovat, znamená začít s jejich dlouhodobým sledováním. 

 

 

Zvětšit obrázek
Epigenetické změny genomu jsou něco zcela jiného než to, co jsme pod pojmem změny genomu byli zvyklí vnímat. Dříve jsme si pod tím pojmem představovali změny v pořadí nukleotidů (mutace, translokace, delece,...). V tomto případě se ale jedná o změny, jež spočívají v nabalování a nebo odstraňování metylových skupin na určitá místa vlákna DNA. Me = metylová skupina. Umístění takové „značky“ má většinou za následek utlumení činnosti příslušného genu.

Z důvodu značné míry příbuznosti a malé variability, vzali si vědci do parády již dříve odebrané vzorky DNA obyvatel Islandu. Šlo o vzorky odebrané v Rejkjaviku pro studii sledující stav tamní populace z pohledu onemocnění srdce. První vzorky této studie jsou z roku 1991, následující byly sledovaným osobám odebrány mezi lety 2002 až 2005. Na uchovaných vzorcích vědci zjišťovali stupeň metylace DNA ve vzorcích odebraných v roce 1991 a těmi pozdějšími. Vyhodnotit se jim podařilo vzorky od 111 osob.

 

Z provedených rozborů vyšlo najevo, že téměř u třetiny osob se metylace v rozpětí jedenácti let změnila. Někteří si zmetylovali celý genom, zatímco jiní nikoli. Interpretovat takové výsledky je problém. Zatím je jisté jen to, že v průběhu času jsou patrné v genomu změny. Je to sice důkaz, že se jako individua epigenetickými zásahy měníme, ale zatím nevíme jak a proč k tomu dochází. Vědci si myslí, že něco z toho je dáno také dědičností. To by totiž vysvětlovalo, proč některé rodiny jsou náchylnější na některá onemocnění.

 

Zvětšit obrázek
Epidemioložka Daniele Fallinová, spoluautorka publikace: „Nevíme přesně co to znamená z pohledu zdraví, nebo nemoci, ale je to velmi zajímavé, už proto, že epigenetické změny mohou být pojítkem mezi stárnutím a nárůstem genetického rizika k onemocněním“.

Kromě Islanďanů tým vyšetřil i Američany - obyvatele Utahu. Šlo o osoby se západoevropským původem. Proto můžeme tvrdit, že závěry prakticky platí i pro nás.
Tato sada vzorků byla dávána dohromady po dobu 16 let. Celkem šlo o 126 osob ze dvou až tří-generačních rodin. Podobně, jako u Islanďanů, také rodinní příslušníci z Utahu vykazovali různé změny v metylaci DNA, souvisící s věkem. Potvrdilo se, že rodinní příslušníci mají tendenci ke stejnému typu změn. Pokud například došlo u jednoho člena rodiny v průběhu sledované doby k úbytku metylace, u ostatních z rodiny došlo většinou k podobným změnám.

Jako výsledek se nám to může zdát málo, přesto na něj bylo třeba spojit prostředky tří institucí, pěti nadací a týmu sestávajícího z vědců čtyř amerických a dvou evropských výzkumných institucí. To proto, že se nejedná o čtení sekvencí nukleotidů, což dnes dělají automaty. Epigenetika je o zjišťování kde která část vlákna je opatřena značkami. A to je podstatný rozdíl.

 

Při této studii se sledovaly jen metylové značky na DNA. Přitom už víme, že příroda disponuje vícero nástroji k dolaďování funkce genů. Dnes víme, že k tomu využívá také modifikaci histonů a nebo RNA interferenci. U námi sledované metylaci jde vlastně o nahrazení vodíku metylovou skupinou (CH3). Často je metylován cytozin, pokud je následován guaninem. 
Cílené studie na pokusných zvířatech jsou dnes v poznatcích epigeneticky mnohem dál. Ukázaly například, že ačkoli jde u těcho změn (navozených vlivem prostředí), jen o dočasnou záležitost, pojem dočasnosti je v některých případech nutno chápat v rozměru několika generací. Změny genomu dané metylací a demetylací jsou tedy změny navozené, dočasné ale současně i dědičné.

 

Lidově řečeno – jde o zkoumání neduhů, které si můžeme během života uhnat, a které se nám zapisují do genomu v podobě jakýchsi „lepkavých“ značek a než nám z genomu zase odpadnou, mohou škodit jak nám, tak i našim dětem a někdy i vnoučatům. Proto je dobře, že se s tímto výzkumem ve větším rozsahu začíná konečně i u lidí. Jde totiž o směr, který má budoucnost a mohl by nám dát návod, jak se vypořádat s celou řadou nemocí na které neznáme lék.   


Pramen: Johns Hopkins Medical Institutions

Datum: 29.06.2008 18:14
Tisk článku

Související články:

Methylace DNA: nové poznatky revolučního rozměru     Autor: Jan Nevoral (10.04.2016)
mRNA epigenetikou postižená     Autor: Jan Nevoral (05.05.2016)
Asistovaná reprodukce ve světle epigenetiky     Autor: Jan Nevoral (18.02.2017)
Kalkulačka na spermie nám to spočítá, pánové!     Autor: Jan Nevoral (30.10.2017)
Jak rozluštit zakódované embryo červeným vínem     Autor: Jan Nevoral (06.11.2017)



Diskuze:

Lysenko !

d,2008-07-01 13:16:34

...a hriechy rodičov strestám na ich deťoch do siedmeho kolena! (Starý zákon)

Odpovědět


vypadá to na ty tresty

Jana,2008-07-03 10:39:25

takže podle těchto "dočasných" změn se třeba rodí napřesrok hodně nebo málo predátorů = podle množství potravy, je je to nějaký signál směrem k budoucím pokolením ?

Odpovědět

otázka

robert,2008-06-30 13:33:30

Z toho by ale vyplývalo, že ľudia by mali byť tým zdravší, čím mladším rodičom sa narodili (nestihol sa u nich ešte genom natoľko „pokaziť“ ako u starších rodičov). Je to pravda? Boli vykonané nejaké štúdie v tomto smere - t.j. závislosť chorobnosti od veku matky a otca v čase počatia?
Ak je to totiž tak, potom súčastná tendencia (najmä v rozvinutejších krajinách) vedúca k počatiu prvého diaťaťa až niekedy okolo tridsiadky, môže v konečnom dôsledku smerovať k výraznému zhoršovaniu zdravotného stavu (najmä bieleho) obyvateľstva Európy a Ameriky.

Odpovědět


asi ne

Rozumný Občan,2008-06-30 14:14:38

To ovšem pokud předpokládáte, že změny jsou vždy negativní.

Odpovědět


Ano

josef,2008-06-30 14:23:33

Ano, vaše dedukce je správná. S poznatky o vyšší genetické zátěži potomků starších rodičů to krásně hraje dohromady. Dokud ale epigenetické vlivy nebyly známy, tak se myslelo, že starší rodiče mají více různě postižených dětí proto, že jsou zatíženy vyšším počtem mutací, traslokací,.... Nyní se ukazuje, že to může být i něčím jiným. Přesněji - ještě navíc něčím jiným. O riziku spojeným s vyšším věkem rodičů je na Oslu také několik článků. Například zde: http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=1955

Odpovědět

ČT2 dávala o tom dokument

999,2008-06-30 08:50:40

před několika měsíci. Byl velice přesvědčivý. Vyplynulo z něj mimo jiné, že to co zažili (např. období hladu) naši rodiče, prarodiče... ve zcela určitém úseku jejich života ovlivnilo následně i jejich potomky v první, nebo dokonce i v další generaci. Jak zaznělo v Terminátori: Žádný OSUD - jenom to, co si připravíme.

Odpovědět

Praha

ala Kratochvílová,2008-06-30 05:41:47

Neboj, i to přijde. Jen se podívej http://www.osel.cz/index.php?clanek=3324&akce=show2 a to letos ještě přibude zlatá rýže, rajče odolné zasolené půdě, a když chceš odolnost proti klimatu, tak si přidej jahody odolné mrazíkům :) A nebo mandarinkové rajče? a co takhle jedlý bavlník?
Pravda, vědci slibují více. Ale na začátek dobrý. Ne? Když začínalo letectví, taky to byly přískoky. Mnohem víc ukazují mikroorganismy - stačí se podívat co si píchají ti, co mají cukrovku, vyrábět hormony už je také levnější pomocí gmo než extrahovat prasečí mozky,...
To jen někteří nebudou nic vědět.

Odpovědět


???

Rozumný Občan,2008-06-30 11:20:36

Jahody odolné mrazíkům??? To nevím jak se celou tu dobu tady v ČR pěstovaly...

Odpovědět


A co

Vosel,2008-06-30 11:42:23

A když už zmiňujete ty kladný věci, tak proč nezmíníte i negativní? Jaké důsledky pro rozvojové země asi bude mít to, že několik desítek kilometrů od GMO není možné provozovat normální zemědělství?

Odpovědět


vosel

ps,2008-06-30 16:24:39

zemědělství bez GMO není možné provozovat vedle GMO polí ne kvůli GMO ale kvůli stupidním EU zákonům.

Odpovědět


A kde

karbet,2008-06-30 16:43:08

jste přišel na to, že "několik desítek km od GMO" nemůže být normální zemědělství ?

Odpovědět


Re: vosel

ad,2008-07-03 15:58:18

problém rozvojových zemí je v prvé řadě politický, pak ekonomický, pak technologický - průmyslový (nemají vlastní průmysl) atd. GMO je jedna z mnoha technologií zasahujících do výroby potravin a průmyslových plodin, bude mít stejné důsledky, jako např. mechanizace - záleží na lidech samých.

Odpovědět

Důsledky

Pája,2008-06-29 22:52:42

Zkrátka: Žijte a jezte zdravě, nebuďte hovada atd.., protože to, jak žijete se přenese na vaše děti. Teď to dokážeme vysvětlit i geneticky. Ale ti bystřejší lidé to věděli už předtím :)

Odpovědět


Rokycany

jana Loudova,2008-06-29 23:35:40

jasne, ale predstavte si situaci, ze se na vas rodice podepsali a hrozi vam z toho duvodu nejaka moc oskliva choroba. Bude-li sevedet,ktere vase geny vam rodice spatne tou metylaci nastavili, bude cesta, jak tu metylaci "oskrabat". Demetylovat to uz u pokusnych zvirat umi....

Odpovědět

nesmysl

Tamtam,2008-06-29 19:42:49

"mohou škodit jak nám, tak i našim dětem a někdy i vnoučatům."
vzhledem k tomu, že germinální linie se odděluje už ve stádiu blastuly, a pohl buňky jsou vytvořené velmi záhy, neexistuje možnost jak jakékoli změny vytvoření během pozdějšího života jedince v somatické linii přenést na potomstvo. nevím jak autor, ale já se tedy budu množit zásadně pohlavně, pučení přenechám jemu..

to že se genom somatických buněk mění a upravuje během života mi přijde samozřejmé, jak jinak by se regulovala exprese..viz např klasická lyonizace

to že se změny v genomu rodičů přenesou na potomstvo, by se dalo vysvětlit zděděnou náchylností k metylacím na daném místě a né tím že se přenese metylace jako taková

Odpovědět


pchá

CC,2008-06-29 21:38:39

pohlavní buňky se nám ale nevyvíjejí mimotělně, žeremeli tedy dost mrkve (nebo čeho), pak to má vliv i na ně

Odpovědět


si precist

zkuste,2008-06-29 22:04:25

S vámi nemá smysl diskutovat, kdyz si neprectete ani souvisejici clanky pod clankem.

Odpovědět


ale ja myslim, ze je to ta hlavna

mikjs,2008-06-30 07:43:34

myslienka clanku, ze sa metylacia prenesie ako taka - ja viem ze je to tak trochu kacirska myslienka - v podstate tym sa hovori ze aspon kratkodobo neplati genetika (2,3 generacie)ako taka ale v dedicnosti ma svoju ulohu nahoda a spravamnie nas a nasich blizkych predkov

Odpovědět


ano

josef,2008-06-30 08:26:11

Ano, myslím že to je přesné vyjádření. Ono to vzhledem ke klasické genetice tak trochu kacířské je. Jako by neplatila - pokud se ten gen uspí zcela. Pokud se alejen koriguje jeho výkon, tak klasická genetika platí, ale ne jako neforemný stroj hloupý stroj, který buďto je zapnut nebo vypnut, ale najednou se nám sem dostává další prvek - jemné dolaďování výkonu podle toho, v jakém prostředí se nachází.

Odpovědět


ále

CC,2008-07-02 12:04:52

Nic kacířského v tom není, holt si jen "klasičtí genetikové" (co to je proboha?) většinou nemysleli, že by jim geny něco jiného než další geny takhle vypínalo a zapínalo. Principy se vůbec nezměnili. A všechny metylace a demetylace se musejí týkat té Tamtamovi "germinální linie", aby se projevili na potomstvu, to mu nikdo nebere, jen on si odmítá přiznat, že ta jeho linie není za života neměnná. (A běda mu, jesi se do toho opravdu občas zamíchá zbloudilá kmenová buňka.)

Odpovědět


alena,2008-07-02 21:49:19

klasická genetika - proč se nad tím termínem pohoršujete? Je to běžně používaný termín ve smyslu zkoumání mendelisticky dědičných znaků!

Odpovědět

Zajímavé !

karbet,2008-06-29 18:48:36

Další krok vpřed. Jenom by mě zajímalo, jestli případné praktické dopady zkoumání "metylace" označí odpůrci také za GMO a odmítnou je ...

Odpovědět


Spíš

vosel,2008-06-29 20:02:04

Spíš by se dalo poukázat na to, že vlastně vůbec nic nevíme a přesto GMO firmy slibujou hory doly, rostliny rostoucí v poušti a v ledu a podobně.

Odpovědět


Praha

ala Kratochv.,2008-06-30 00:45:14

Že nic nevíme? Aha,jasně. Už je mi to jasny, stačí se podívat kdo to napsal. Ty možná ani nevíš, kolik sóji GMO se již pěstuje, kolik kávy, kolik brambor, kolik kukuřice,... neboj, bude toho stale vic. To jen někteří nebudou nic vědět:)

Odpovědět


Praha

vosel,2008-06-30 00:54:43

Ukaž jediný. Nepočítam ty kde se přidá gen na pesticid nebo něco, myslim kompletně předělanou rostlinu do jinýho klimatu, jak slibujou.

Odpovědět


Re: vosel

ad,2008-07-03 15:52:52

a to jako myslíš, že vývoj se dělá tak, že se chodí ho hospody, čumí na telku a bum, najednou je tady nová přizpůsobená rostlina?
Vývoj (nejen v biologii) je postavený na studiu, laboratořích, prostředcích, přístrojích, odbornících a toto vše se mění, zlepšuje a stojí to strašný prachy a moře času.
Viz zmiňovaná letadla - mezi prvními křídly a dnešními stíhačkami leží nejen cca jedno století historie, ale hlavně moře peněz a moře odpracovaných hodin nejchytřejších a nejšikovnějších lidí této planety, kompletní změna průmyslu, vývoj počítačů atp.

Odpovědět


Re: karbet

ad,2008-07-03 15:55:06

epigenetika je součást genetiky, manipulace epigenetická je zároveň manipulací genetickou. Výhodou (a zároveň nevýhodou) je, že se změny neudrží v populaci tak dlouho.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace