Historie epigenetiky

Vztah mezi genetikou a epigenetikou v případě nádorových onemocnění. Vztah je lépe vyjádřen symbolem jin a jang než klasickými Vennovými diagramy. LOI (loss of imprinting) může být způsoben jak genetickou poruchou CTCF, tak epigeneticky změněnou metylací DMR.

Přestože bylo slovo epigenetika použito až v polovině 20. století, v mnohých zdrojích se začíná od antiky. Tehdy to byli Hippokrates, který tvrdil, že dědíme části svých rodičů, a Aristoteles, jenž dokonce používá slovo epigenesis, které značí vývoj jedince z jakési nediferencované substance. V 19. století pak přišel Mendel se svými zákony, které se však dočkaly uznání až po 35 letech. Obecně se před příchodem Mendela nerozlišoval pojem dědičnosti a vývoje, po něm se všichni obrátili na výzkum dědičnosti, zatímco problematika vývoje byla vytlačena na okraj a přenechána embryologům a vývojovým biologům. Ani T. H. Morgan, přestože to byl embryolog, se ve své laboratoři nezabýval vývojem Drosophily. Byl to podle něj úplně odlišný obor.

Nicméně už na počátku 20. století si vědci všimli, že se nediferencované buňky mohou vyvinout ve více druhů buněk. Hans Spemann v roce 1902 prý rozdělil vlasem svého dítěte vajíčko salamandra a vyvinuly se z něj dva úplní živočichové. Až v polovině 20. století Conrad Waddington přišel s pojmem epigenetika a zabýval se tím, jak stejná genetická informace v jádře buňky působí odlišně na její funkci. Druhým významným představitelem byl Ernst Hadorn, který se zabýval diferenciací pluripotentních buněk u Drosophily a poruchami této diferenciace, která se pak projevila špatnou funkcí exprimovaných genů. Bylo tedy jasné, že i přes stejnou genetickou výbavu jsou některé geny v buňce aktivní, zatímco jiné z nějakého důvodů „spí“ a jsou inaktivní. Podstatu tohoto mechanismu si každý vědec objasňoval po svém a existovala řada neucelených teorií a dohadů. Více pozornosti se začalo věnovat nejen dědičnosti mezi organizmy, ale také mezi buňkami. Vznikaly otázky, proč z jedné buňky kostní dřeně vznikají různé typy buněk, jaký je princip diferenciace a také proč se ze dvou X jedno inaktivuje. V roce 1975 vyšla první publikace o aktivaci metodou metylace cytosinu v DNA. Následný rozvoj klonování, sekvenování a užití restrikčních endonukleáz přinesl důkaz. Díky tomu, že metylované sekvence štěpily jiné endonukleázy než metylované (isoschiomery), byl potvrzen význam metylace. Další důkazy byly metodou aktivace genů jejich demetylací. Od roku 1987 zaznamenala epigenetika velký "boom" a dnes patří k nejrychleji se rozvíjejícím oborům biologie.

Rozdíl mezi genetikou a epigenetikou

Genetika

• Změna nastává v rámci jedné buňky.
• Změna je nevratná.
• Nedědí se získané vlastnosti.
• Prostředí nemá vliv.

Epigenetika

• Změna nastává ve skupině buněk se stejným receptorem pro daný ligand.
• Změna je často vratná.
• Dědí se získané vlastnosti – je to tedy duální dědičnost a jedná se o návrat myšlenky, za kterou byl Lamarck zesměšňován.
• Prostředí má vliv.

Odkazy

Související články

• Epigenetika
• Genový imprinting
• Metylace DNA
• Modifikace histonů
• Inaktivace X chromozomu
• Genový imprinting a lidské patologie

Externí odkazy

• Epigenetika (česká wikipedie)
• Epigenetics (anglická wikipedie)

Použitá literatura

• VYSKOT, Boris. EpiGenetika. 1. vydání. 2010. 385 s. ISBN 978-80-244-2534-4.