Qu'est-ce que l'épigénétique? Clés pour la comprendre

Quelle est l'importance de l'ADN. Le code génétique est le morceau de vie clé, que dans le cas des humains, il conserve les informations qui permettent de développer le corps entre les près de 20.000 gènes qui constituent le génome. Toutes les cellules du même corps ont le même ADN.

Alors, comment est-il possible qu'ils agissent différemment? Plutôt, comment un neurone est un neurone et non un hépatocyte, s'il présente le même ADN? La réponse est en épigénétique.

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Qu'est-ce que l'épigénétique?

Bien qu'il contient les informations, la chaîne d'acide désoxyribonucléique n'est pas tout, car il existe un composant important qui est l'environnement. Ici entre le terme d'épigénétique, "sur la génétique" ou "en plus de la génétique".

Il existe des facteurs externes au code génétique qui régule L'expression des différents gènes, mais toujours en gardant la séquence d'ADN intacte. C'est un mécanisme qui a sa pertinence: si tous les gènes étaient actifs en même temps ne seraient pas bons, il est donc nécessaire de contrôler l'expression.

Le terme d'épigénétique a été inventé par le généticien écossais Conrad Hal Waddington en 1942 pour se référer à la Étude de la relation des gènes et de l'environnement.

Un moyen simple de comprendre l'épigénèse m'a été donné un bon ami avec cet exemple: si nous pensons que l'ADN est une bibliothèque, les gènes sont des livres et l'expression génétique est le bibliothécaire. Mais les bibliothèques elles-mêmes, la poussière, les étagères, les incendies ... tout ce qui empêche ou aide le bibliothécaire à accéder aux livres serait l'épigénétique.

La vérité c'est que Le génome humain est composé de plus de 20.000 gènes, Mais ceux-ci ne sont pas toujours actifs en même temps. Selon le type de cellule qu'il est, à quel stade de développement est l'organisme ou même l'environnement lui-même où vit l'individu, il y aura des gènes actifs et d'autres non. La présence d'un groupe de protéines responsable du contrôle de l'expression génétique sans modifier la séquence d'ADN, c'est-à-dire sans provoquer de mutations ou de translocations, par exemple, permet.

Connaître l'épigénome

Le concept d'épigénome est né en raison de l'apparition de l'épigénétique et n'est rien de plus que tous les composants qui font partie de cette régulation de l'expression génétique.

Contrairement au génome, qui reste stable et immuable puisque nous sommes nés de la vieillesse (ou du moins cela devrait l'être), l'épigénome est dynamique et variable. Tout au long du développement, il change, peut être affecté par l'environnement, Et ce n'est pas la même chose selon le type de cellule. Pour mettre un effet environnemental, il a été constaté que la consommation de tabac a un impact négatif sur l'épigénome, ce qui favorise l'apparition du cancer.

Avant de poursuivre une petite revue de la génétique pour comprendre le but de l'ADN. Le code génétique contient des gènes, mais donc cela n'aurait pas de conséquences. En général, il est nécessaire qu'un complexe protéique appelle ARN polymérase "Lire" ce gène et le transcrire À un autre type de chaîne d'acide nucléique appelé "Messager RNA" (RNAM), qui ne se compose que du fragment du gène lecture.

Il est nécessaire que cet ARN obtenu se traduit par le produit final, qui n'est autre qu'une protéine, formé par un autre complexe moléculaire appelé ribosome, qui synthétise la protéine de RNAM. Étant clair comment ça marche, je continue.

Mécanismes épigénétiques

L'ADN est une très grande structure qui, dans le cas des humains, a une longueur de près de deux mètres, beaucoup plus grande que le diamètre de toute cellule.

La nature est sage et a trouvé une méthode pour réduire considérablement la taille et l'emballer à l'intérieur du cœur de la cellule: grâce à Protéines structurelles appelées "histones", Qu'ils soient regroupés en groupes de huit pour former le nucléosome, soutenir la chaîne d'ADN pour y monter et faciliter le pliage.

La chaîne d'ADN n'est pas complètement compactée, laissant plus de pièces libres pour que la cellule remplisse ses fonctions. La vérité est que le pliage rend difficile la lecture des gènes par l'ARN polymérase, il n'est donc pas toujours plié de la même manière dans les différentes cellules. Ne permettant pas l'accès à l'ARN de polymérase, il est déjà exercer un contrôle sur l'expression génétique Sans modifier la séquence.

Très simple serait si c'était juste ça, mais l'épigénome Il utilise également des marqueurs chimiques. Le plus connu est la méthylation de l'ADN, qui consiste en l'union d'un groupe méthyle (-CH3) à l'acide désoxyribonucléique. Cette marque, selon son placement, peut à la fois stimuler la lecture d'un gène et l'empêcher d'être atteinte par l'ARN polymérase.

L'épigénome est-il hérité?

Le génome, qui est invariable, est hérité de chacun des parents d'un individu. Mais se produit de même avec l'épigénome? Ce problème a apporté beaucoup de controverse et de doutes.

N'oubliez pas que, contrairement au code génétique, l'épigénome est dynamique. Il y a des groupes scientifiques qui sont convaincus qu'il est également hérité, et l'exemple le plus appelé qu'ils exposent est le cas d'une ville en Suède où les petits-enfants qui passent la famine vivent plus, comme s'il s'agissait d'une conséquence de l'épigénétique.

Le principal problème de ce type d'études est qu'ils ne décrivent pas le processus, mais ne sont que des conjectures sans démonstration qui résout le doute.

Quant à ceux qui croient que l'épigénome n'est pas hérité, ils sont basés sur une étude qui révèle une famille de gènes qui a comme fonction principale redémarrer l'épigénome dans le zygote. Cependant, la même étude montre clairement que l'épigénome n'est pas complètement redémarré, mais 5% des gènes échappent à ce processus, laissant une petite porte ouverte.

L'importance de l'épigénétique

L'importance qui est accordée à l'étude de l'épigénétique est que cela peut être le moyen de enquêter et comprendre les processus vitaux comme le vieillissement, les processus mentaux ou les cellules souches.

Le domaine dans lequel davantage de résultats sont obtenus sont dans la compréhension de la biologie du cancer, à la recherche de cibles pour générer de nouvelles thérapies pharmacologiques pour lutter contre cette maladie.

Vieillissement

Comme mentionné ci-dessus dans le texte, l'épigénome de chaque cellule change en fonction du stade de développement dans lequel la personne est.

Il y a des études qui ont prouvé cela. Par exemple, il a été observé que Le génome varie dans le cerveau humain De la naissance à mature, tandis qu'à l'âge adulte jusqu'à ce que l'âge de bien l'âge reste stable. Pendant le vieillissement, il y a à nouveau des changements, mais cette fois vers le bas au lieu de vers le haut.

Pour cette étude, ils se sont concentrés sur les méthylations de l'ADN, car ils ont été générés davantage à l'adolescence et sont descendus dans la vieillesse. Dans ce cas, L'absence de méthylation entrave le travail de l'ARN polymérase, ce qui entraîne une diminution de l'efficacité des neurones.

En tant qu'application pour la compréhension du vieillissement, il existe une étude qui utilise les modèles de méthylation de l'ADN dans les cellules de lignée comme indicateurs de l'âge biologique. Parfois, l'âge chronologique ne coïncide pas avec l'âge biologique, et avec l'utilisation de ce modèle, vous pouvez connaître l'état de santé et la mortalité des patients de manière plus concrète.

Cancer et pathologies

Le cancer se compose d'une cellule qui cesse pour une raison quelconque d'être spécialisée dans son tissu d'origine et commence à se comporter comme s'il s'agissait d'une cellule indifférenciée, sans limiter sa prolifération ou se déplacer vers d'autres tissus.

Logique, il est normal de penser que les changements dans l'épigénome Ils peuvent faire devenir une cellule cancéreuse En affectant l'expression génétique.

En ADN ils existent gènes appelés "suppresseurs de cancer"; Son nom indique quelle est sa fonction. Eh bien, dans certains cas de cancer, il a été constaté que ces gènes sont méthylés pour qu'ils inactivent le gène.

Il cherche actuellement à étudier si l'épigénétique affecte d'autres types de pathologies. Il est prouvé qu'ils suggèrent qu'il est également impliqué dans l'artériosclérose et certains types de maladies mentales.

Applications médicales

L'industrie pharmaceutique a les yeux sur l'épigénome, qui grâce à son dynamisme est une cible réalisable pour les thérapies futures. Ils sont déjà mis en pratique Traitements dans certains types de cancer, principalement dans la leucémie et les lymphomes, où le médicament vise à méthylation de l'ADN.

Il convient de noter que cela est efficace tant que l'origine du cancer est épigénétique et non une autre, comme pour une mutation.

Cependant, le plus grand défi est d'obtenir toutes les informations sur l'épigénome humain, par le biais du séquençage du génome humain. Avec des connaissances plus larges, à l'avenir Des traitements plus personnalisés pourraient être conçus et individualisé, en connaissant les besoins des cellules dans la zone endommagée chez un patient spécifique.

La science a besoin de plus de temps

L'épigénétique est un domaine de recherche assez récent et il est nécessaire de continuer à étudier pour mieux comprendre.

Ce qui doit être clair, c'est que l'épigénétique Il se compose de réglementations d'expression génétique qui ne modifient pas la séquence de l'ADN. Il n'est pas rare de trouver des mentions erronées d'épigénétique en cas de mutations, par exemple.