Alle celler i kroppen vår har same arvematerial. Likevel har me forskjellige celletypar. Det skyldast at ulike gener skrus av og på. Cellen kan altså velje kva gener den vil bruke.
Epigenetiske merkelappar er dei kjemiske brytarane som skrur genene av eller på, eller som dimmer genaktiviteten.
Dette har lenge vore cellenes hemmelegheiter, men forskarar har i dei siste tjue åra byrja å forstå kompleksiteten av desse merkelappane og korleis dei skrur av og på genene. Epigenetikk er altså med å definere kven du er.
Er den eg er i dag forma av mine besteforeldres livsførsle? Kan eg seie at det ikkje er min feil at eg er den eg er?
Studier som føreslår at epigenetiske merker kan arvast i fleire generasjoner har fått stor merksemd i media. At besteforeldres liv og levesett set permanente spor i seinare generasjonar er ofte ei overtolking av desse resultata.
Einegga tvillingar viser oss epigenetikken
Den du er, er definert av arvematerialet ditt og miljøet. Miljøpåverknadar, både fysiske og psykiske, kan ha verknadar på oss som menneske ved å endre epigenetiske merkelappar. Einegga tvillingar er genetisk identiske, og tar ofte forskjellige val seinare i livet med tanke på studiar, å stifte familie, val av jobb og fritid.
Forsking har vist at over tid vil einegga tvillingar få forskjellige epigenetiske merkelappar på mange gener. Det er fordi ulikt miljø påverkar kva epigenetiske merkelappar gena får og fører til tvillingane kan har nokre gener med ulik aktivitet.
Dette startar allereie i mors mage, der tilgang til næring frå morkaka verkar direkte inn og gir nokre epigentiske forskjellar tidleg i livet. Einegga tvillingar kan for eksempel bli født med forskjellig fødselsvekt.
Epigenetiske endringar kan gjere deg sjuk
Miljøet kan føre til feil i merkingen på genene våre. Når epigenetiske merkelappar skrur på eller av gener som ikkje er normalt skal vera av/på i ein celletype, kan sjukdomar oppstå. Kreft og diabetes 2 er eksempel på livsstilssjukdommar der epigenetikken spelar inn. Epigenetiske merkelappar kan heldigvis reverserast ved at ein vel ein sunn livstil (sunn mat, nok søvn og regelmessig fysisk aktivitet).
Ein pågåande studie i Storbritannia viser at endring i kosthaldet gir gode resultat for personer med diabetes 2. Dietten endrar truleg nokre av dei epigenetiske merkelappane som fører til diabetes i pasienten. Behovet for medisinering kan da gå ned.
I behandling av blodkreft nyttar forskarar dagens kunnskap til å utvikle nye behandlingsmetoder som kjemisk endrar epigenetiske merkelappar i kreftcellene med lovande effekt.
Endringane er reverserbare
Utviklinga frå ei befrukta eggcelle til eit vakse individ er styrt av epigenetiske merkelappar. I motsetning til mutasjonar i DNA som endrar baserekkefølgen for alltid, er dei epigenetiske endringane reversible. Miljøet rundt oss programmerer epigenetikken, men det varierer om endringane er kortvarige eller varer livet ut, også etter at miljøpåverknaden er borte. Dette gjev oss moglegheit til velge livstil som er bra for oss og dei epigenetiske merkelappane våre.
Kan bestefars kosthald påverke barnebarnas levelengde?
Som sagt kan miljøet påverke enkelt individ og gje epigenetiske endringar som er kortvarige eller blir i cellene gjennom heile livet. Men går desse i arv over generasjoner? Er den eg er i dag forma av mine besteforeldres livsførsle? Kan eg seie at det ikkje er min feil at eg er den eg er?
Det er veldig freistande å skylde på andre. Fleire store overskrifter i media har fremma at epigenetikk går i arv og dine besteforeldres val og livserfaringer gjer deg til den du er. Påstanden er at du ber i deg epigenetiske merkelappar som «arr» frå tidlegare generasjonar.
Transgenerasjonell epigenetisk arv betyr at epigenetiske merkelappar kan gå i arv. Det inneber at desse merkelappane går over i kjønnscellene (egg og sperm) og blir overførte til neste generasjon og generasjonane etter slik at det er ein hukommelse for aktiviteten til genene frå besteforeldre til barnebarna – og kanskje lenger.
Ein omfattande studie frå vårt naboland Sverige knytar bestefedrane si livsførsle til kortare livslengde hos dei mannlige barnebarna, men ikkje dei kvinnelige. Data frå nærare ti tusen besteforeldre, deira barn og barnebarn i Uppsala vart analysert. De var ein statistisk samanheng mellom næringstilgang hos bestefedre før puberteten og sonesonenes risiko for å døy av kreft.
Studien er interessant for den får oss til å stille spørsmål om transgenerasjonell epigenetisk arv skjer i menneske. Det er vanskelig å bevise om barnebarna i denne studien døydde tidlegare på grunn av genetiske eller epigenetiske årsaker.
Det som svekker slike historiske studiar er at kildematerialet gjerne beskriv den generelle situasjonen på ein stad, medan det manglar spesifikke informasjon om dei enkelte individa og avkommet deira. Ein kan ikkje utelukke at bestefedrene kan ha blitt utsett for heilt andre miljøfaktorar som har endra genetiske variantar og at dette auka kreftrisikoen til barnebarna.
Me kan heller ikkje sjå bort frå påverknaden av sosial og kulturell arv. Kva barnebarna lærer av sine foreldre, besteforeldre og i samfunnet generelt kan spela inn på deira helse seinare i livet.
Ingen bevis for transgenerasjonell epigenetisk arv i menneske
Kjernen i denne diskusjonen er om transgenerasjonell epigenetisk arv er faktisk tilfelle hos menneske. Dette ville det ha vidtrekjande konsekvensar. Det besteforeldra dine var utsett for endrar din risiko for sjukdom, og kan føre til kjensler av å vera i ein håplaus situasjon. Er dette overtolking av data eller kan me bevise transgenerasjonell epigenetisk arv?
Sjølv om det eksisterer molekylære mekanismar for å overføre epigenetiske merkelappar over generasjoner er det i dag ikkje nok bevis for at dette er faktisk skjer. Det er to tidspunkt i vår livsyklus kor epigenetiske merkelappar blir sletta. Den første er når kjønnscellene blir danna og det andre er på tidleg fosterstadiet når det befrukta egget deler seg. Utan desse sletteknappane ville det hope seg opp fleire og fleire epigenetiske merkelappar over alt på DNA-et og det ville vera eit salig rot og kaos for cellene å kunne tolke desse.
Ved å slette alt to gonger i livsyklusen held cellene orden på dei epigenetiske merkelappane. Å ha eit ryddig system er nødvendig før normal utvikling av ei befrukta celle til eit vakse individ der spesifikke gen skal skrus av og på i rett rekkefølge.
Funna i den svenske studien er interessante sidan dei beskriv arv via far. Bestefedrene sin mattilgang var før puberteten, altså før kjønnscellene var danna, og effekten var på barnebarna.
Hos menn dannast nye kjønnsceller normalt sett frå puberteten og gjennom heile livet. Det er godt kjent at for eksempel ytre påverknader (for eksempel næringstilgang og medisinar) som ei gravid kvinne er utsett for, kan ha ein direkte potensiell effekt på barnet. Miljøpåverknadar på far og hans kjønnsceller kan også potensielt ha direkte effekt på barnet. Ved arv via farslinja vil ein effekt allereie i andre generasjon (hos barnebarnet) vera bevis på transgenearsjonell arv. Men dette er ein historisk studie og det er ingen molekylære bevis i denne studien som viser at det faktisk er epigenetiske merkelappar som fører til auka kreftrisiko hos barnebarnet.
I og med at epigenetiske merker er reversible og mange ulike faktorar kan spele inn på dei same merkene på positiv eller negativ måte må det nitid og nøyaktig eksperimentell forsking til på fleire generasjoner. Dei fleste studier bruker forsøksdyr som for eksempel mus og rotter for å studere transgenerasjonell epigenetisk arv. Slike studier er viktige, men tar tid og ofte er det å leite etter epigenetiske endringar som å leite etter nåla i høystakken.
Fakta om epigenetikk
- Epigenetikk er studie av arvelige fenotypiske celleendringar i genuttrykket forårsaka av andre mekanismar enn endringar i sekvensen til DNAet.
- Epi er gresk og betyr etter/på/ved.
- Alt DNA-et i ei celle er omtrent 2 meter langt og skal få plass i ein cellekjerne på 10 mikrometer. Dette krev at DNA blir pakka tett saman. Forskjellige epigenetiske merkelappar på genene fortel om genet skal vera tett pakka eller ope og tilgjengelig for å utrykkast.
- Grunnen til at ulike celletyper i kroppen er forskjellige som for eksempel leverceller, muskelceller og nerveceller, er at forskjellige gener som er på og av til ei kvar tid.
- Epigenetiske merkelappar kan samanliknast med bokmerker
- DNA-et i cellene består av ca. 3 milliardar av bokstavane A,C,T og G (DNA baser). Totalt vil disse bokstavene fylle opp tekst i mange store bøker.
- Dei ca. 23000 genene våre dekkjer berre 1.5% av disse 3 milliardane med bokstaver. Dei er spreidd rundt i bøkene som små avsnitt. For at gena skal vera på må bøkene opnast på den sida der avsnittet starter. Er genet på ei side i boka som ikkje er open er det skrudd av.
- Epigenetiske merkelappar fungerer som bokmerker rundt i bøkene med forskjellige farger ved å markere kor geneavsnitta er og om denne sida skal vera open eller lukka. Akkurat slik er det i cellene våre.
Ope seminar på Litteraturhuset
Vil du vite meir? Besøk vårt seminar på Litteraturhuset 19. september! Her møter du fremragende forskarar som har lang fartstid innan epigenetikkforskning og som vil gi deg ein oversikt over epigenetikk, kva me kjenner til i dag og korleis me kan bruke denne kunnskapen i kvardagen.
Les mer
- Kan vi behandle sykdommer ved å reparere gener?
- Slik påvirkes genene våre
- Samspillet mellom legemidler og epigenetikk (ekstern side)
- Ingen vits i å klone en pen katt (ekstern side)
- Fremtidens medisin bygger på epigenetikk (ekstern side)
- Åpent møte om arv og miljø (ekstern side)
- Oversolgt epigenetikk (ekstern side)
- Kulde gir epigenetiske endringer i spermier (ekstern side)
Se våre filmer om epigenetikk
