Περιβαλλοντικοί παράγοντες και επίδραση στις επόμενες γενιές μέσω επιγενετικών τροποποιήσεων

Πάλμου Ακριβή (EL)

Οι επιγενετικές τροποποιήσεις ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση και περιλαμβάνουν φαινόμενα όπως η μεθυλίωση του DNA, οι χημικές τροποποιήσεις των ιστονών και φαινόμενα γονιδιακής αποσιώπησης μέσω μορίων RNA. Συμβαίνουν σε φυσιολογικές κυτταρικές διαδικασίες όπως η απενεργοποίηση του Χ χρωμοσώματος, το γενομικό εντύπωμα αλλά και η γονιδιακή έκφραση ή αποσιώπηση κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης και της ανάπτυξης. Μια πληθώρα περιβαλλοντικών παραγόντων μπορούν να αλλάξουν το επιγενετικό προφίλ των κυττάρων και να προκαλέσουν επιμεταλλάξεις. Τέτοιοι παράγοντες είναι κάποια βαρέα μέταλλα, τοξικές ενώσεις, υδρογονάνθρακες, ενδοκρινικοί διαταράκτες ακόμα και η διατροφή και το στρες. Τελευταία έχει βρεθεί ότι κάποιοι από τους παραπάνω παράγοντες μπορούν να προκαλέσουν επιμεταλλάξεις οι οποίες είναι κληρονομίσημες στις επόμενες γενιές. Άλλες φορές ο αλλαγμένος φαινότυπος διαρκεί μόνο μέχρι την F2 γενιά οπότε ο τύπος της κληρονομικότητας ονομάζεται πολυ-γενεαλογικός τύπος κληρονομικότητας και είναι αποτέλεσμα άμεσης έκθεσης και άλλες φορές ο αλλαγμένος φαινότυπος κληρονομείται και μετά την F2 γενιά οπότε αυτός ο τύπος κληρονομικότητας ονομάζεται διαγενεαλογικός και εγείρει ανησυχία για το μέλλον των επόμενων γενεών. Το πότε μια επιμετάλλαξη μπορεί να είναι διαγενεαλογική και πότε όχι φαίνεται ότι εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως το αναπτυξιακό στάδιο στο οποίο γίνεται η έκθεση. Κατά το επιγενετικό επαναπρογραμματισμό των γεννητικών κυττάρων υπάρχει ένα χρονικό διάστημα στο οποίο αν συμβεί μια επιμετάλλαξη είναι πολύ πιθανό να αναγνωριστεί ως φυσιολογική και να διαφύγει της διαδικασίας σβησίματος των επιγενετικών τροποποιήσεων. Βρέθηκε όμως ότι υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που καθορίζουν τη διαγενεαλογική ή μη διαγενεαλογική κληρονομικότητα όπως η γενομική περιοχή ή η νουκλεοτιδική αλληλουχία στην οποία εμφανίζεται μια επιμετάλλαξη. Ο κλάδος της Επιγενετικής αναμένεται να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα που μέχρι τώρα δεν έχουν απαντηθεί όπως η προδιάθεση εμφάνισης ασθενειών σαν τον καρκίνο. (EL)

Epigenetic modifications regulate gene expression and include phenomena such as methylation of DNA, chemical modifications of histones and gene silencing through RNA molecules. They occur in normal cellular processes such as X chromosome inactivation, genomic imprinting and gene expression or silencing during differentiation and development. Several environmental factors can alter the epigenetic profile of cells and cause epimutations. Such factors are some heavy metals, toxic compounds, hydrocarbons, endocrine disrupters even food and stress. Recently it has been found that some of these factors can cause epimutations which are heritable to future generations. In some cases the altered phenotype lasts only until the F2 generation whereby the type of inheritance is called multi-generational inheritance and is the result of direct exposure and in other cases altered phenotype is inherited after the F2 generation so this type of inheritance is called transgenarational inheritance and raises concerns about the future of generations to come. Whether an epimutation is transgenerational or non-transgenerational seem to depend on various factors such as the developmental stage at which the epimutation is induced. During the epigenetic reprogramming of germ cells there is a time in which the occurance of an epimutation is very likely to be recognized as “normal” by the cell and escape the erasure process of epigenetic modifications. Also other factors have been found to determine transgenerational or non-transgenerational inheritance like genomic region or nucleotide sequence in which an epimutation is occured. Epigenetics is expected to give answers to unanswered questions such as disease susceptibility to cancer. (EN)

born_digital_postgraduate_thesis

Διπλωματική Εργασία (EL)

Postgraduate Thesis (EN)

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πέργαμος

Διπλωματική Εργασία

Ελληνική γλώσσα

2015

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/uoadl:1313394

uoadl:1313394