Epigenetika se doslovno odnosi na ono što je nadređeno genetici. Epigenetski procesi objašnjavaju kako stalna izloženost okolišnim čimbenicima oblikuje brze adaptivne reakcije.
Ovi procesi prilagodbe ključni su za opstanak svih vrsta, posebno u okruženju koje se sve brže mijenja. Ako želite saznati posebnosti ove znanstvene grane, nastavite čitati.
Nije sve genetsko nasljeđe dobiveno genima
Od škole učimo da osobinama poput boje očiju i teksture kose upravljaju geni, dijelovi DNK koji kodiraju proteine koji se nasljeđuju, ali to je samo dio procesa.Istina je da geni, kodirani dušičnim bazama, čine samo 1,5% ukupne DNK.
Što se događa s tih ogromnih preostalih 98,5%? Pa nije do kraja poznato. Ovi nekodirani dijelovi mogu se smatrati sličnim Deep Webu. Praveći analogiju, tamo sadržanim informacijama nije moguće pristupiti pomoću tradicionalnog preglednika.
Epigenom se također nasljeđuje
Do sada su poznate sekvence koje ne kodiraju proteine, ali su meta procesa regulacije gena. Stoga je opisano da se ove nekodirajuće sekvence mogu "označiti" i da te oznake sačinjavaju sustav koji upravlja ekspresijom gena. To je ono što se naziva epigenom.
Epigenetika radi preko kemijskih oznaka ili oznaka koje, dodane kromosomima ili histonima, uključuju ili isključuju gene.
Rezultirajući novi fenotip prenosi se sa stanice na stanice kćeri tijekom stanične diobe, ali se također nasljeđuje sa živog bića na njegovo potomstvo. Ove se osobine mogu zadržati nekoliko generacija. Evo nekoliko primjera epigenetskih promjena u životinjskom carstvu.
Obrambeni oklop vodene buhe
Slatkovodne buhe pripadaju rodu planktonskih rakova zvanom Daphnia. Ovi mališani mogu otkriti kemikalije koje proizvode njihovi predatori kada su u blizini.
Dakle, kad se uoči ova prijetnja, raste neka vrsta obrambenog zida. Točnije, životinja prolazi kroz promjene u arhitekturi karapaksa, što povećava debljinu i krutost prokutikule.
Osim toga, ovi beskralješnjaci također pokazuju sofisticiranije promjene koje se prilagođavaju strategiji lova svakog predatora. Na primjer, D. pulex razvija "očnjake" koji sprječavaju stisak ličinki patuljastog duha Chaoborus (Diptera).
Naprotiv, u prisutnosti predatora Notonecta glauca, vrsta Dapnia longicephala razvija kreste koje ometaju prodiranje predatorove njuške. Ove transformacije vodene buhe posljedica su epigenetike.
Sjajno koliko god bilo, još je zapanjujuće da će se i njihovi potomci rađati s takvim kacigama, a često se taj fenomen nastavlja i kod njihovih unuka. Dakle, obrana se nasljeđuje između generacija.
Epigenetika i prilagodba klimatskim promjenama
U 2016. kanadski su znanstvenici pokazali da se populacija skata (Leucoraja ocellata), koja nastanjuje južni zaljev Sv. Lovre, smanjila kao odgovor na toplije vode. Smanjili su svoju tjelesnu veličinu za 45% u usporedbi s drugim populacijama.
Znanstvenici su izvijestili da su se ove klizaljke prilagodile temperaturama tople vode, koje su oko 10°C toplije od ostalih mjesta u zaljevu.Ovo je važna prilagodba, jer kad se ocean zagrije, sadržaj kisika se smanjuje, što otežava dovoljnu oksigenaciju većih riba.
Studija je otkrila 3653 promjene u ekspresiji njihovih gena koje su odražavale, osim promjene veličine tijela, i druge povezane s fiziološkim procesima. Osim otkrivenih epigenetskih varijacija, sekvenca njegovih gena bila je identična sekvenci druge populacije atlantskih klizaljki.
Proučavanje epigenetskih promjena uzrokovanih insekticidima
Izloženost insekticidima vrši snažan pritisak na vrste kukaca, jer bez ikakvih mehanizama otpornosti oni neće preživjeti. Korištenje insekticida u programima kontrole vektora i štetočina neizbježno je zbog javnozdravstvenih razloga iu industrijskoj poljoprivredi.
Dokazi sugeriraju da, uz poznate mehanizme otpornosti, epigenetski procesi mogu igrati važnu ulogu.Epigenetske promjene u DNK kao odgovor na izloženost insekticidu mogle bi stvoriti osjetljiv način djelovanja za poboljšanje rane prilagodbe. Iz tog razloga, to je polje intenzivnog znanstvenog istraživanja.
