Epigenetika nagrinėjami paveldimi molekuliniai požymiai, kurių pagrindas nėra DNR seka. Priešdėlis epi- (graikų: επί) rodo, kad vietoj to yra svarstomos DNR modifikacijos.
Skiriami metilinimo ir histono modifikacijų polaukiai (histonai = baltymai apgaubtas DNR, kurio „oktamerio“ vienetą sudaro dvi baltymų H2A, H2B, H3 ir H4 kopijos).
Žmogaus centrinė DNR metilacija yra nukleino bazės citozino vadinamosiose CpG DNR salose. Minėtose salose - guaninas bazės seka citozino bazės („CpG dinukleotidas“). 75% CpG salų yra metilintos.
Metilinimo poveikis yra susijęs su metilo rišimu baltymai. Tai sukelia nukleosomos konformacijos uždarymą (nukleosoma = DNR vienetas ir histono oktameras). Todėl metilintoms vietoms daug sunkiau pasiekti transkripcijos veiksnius (TPF; baltymai kurie prisijungia prie DNR ir veikia transkripciją).
Priklausomai nuo metilinimo vietos, jie turi transkripciją slopinantį (transkripcija = DNR transkripcija į RNR) arba transkripciją didinantį poveikį. Metilinimą katalizuoja įvairios DNR metiltransferazės - demetilinimas demetilazėmis.
Metilinimas laikomas seniausia evoliucine funkcija ilgalaikio nutildymo didele dalimi transpozonų (DNR elementų, galinčių pakeisti jų lokusą (vietą)) prasme, kai šie elementai gali būti pašalinti ar pridėti vadovauti potencialiai patologinio pobūdžio mutacijos įvykiams).
Jei šios metilinimo vietos yra promotoriaus regionuose (DNR skyrius, reguliuojantis a genas), specifinių TPF kaupimas žymiai sumažėja. Taigi DNR segmento transkribuoti negalima.
Metilinimas stiprintuvų sekose (neperrašytas genas sekos) neleidžia prisijungti transkripciją didinančių TPF. Metilinimas nereguliuojančiomis sekomis sumažina transkripcijos greitį dėl mažo DNR polimerazės prisijungimo afiniteto prie DNR.
Tik duslintuvų sekų (DNR sekos, esančios šalia genų, prie kurių gali prisijungti vadinamieji represoriai (blokuoja RNR polimerazės prisijungimą prie promotoriaus), DNR sekos) gali prisidėti prie transkripcijos aktyvumo padidėjimo, nes jos neleidžia prisijungti prie transkripcijos slopinantys veiksniai.
Histonų modifikacijoms būdinga tai, kad prie šoninių grandinių pridedamos įvairios cheminės grupės amino rūgštys histono baltymų. Dažniausiai tai yra acetilinimas ir metilinimas. Acetilinimas veikia tik aminorūgštis lizinas ir lemia teigiamai įkrauto lizino neutralizavimą. The sąveika sumažėjus neigiamai įkrautai DNR, dėl to histono ir DNR kompleksas atsilaisvina, ty sutankėja. Rezultatas yra padidėjęs transkripcijos veiksnių prieinamumas.
Histonų metilinimas taip pat turi įtakos nukleosomų konformacijos tankinimo laipsniui. Tačiau čia tai priklauso nuo amino rūgštys arba histono baltymai, neatsižvelgiant į tai, ar atsiveria, ar sutankėja.
Kitas ypatingas bruožas yra histono kodo buvimas. Skirtingų histono modifikacijų „seka“ galiausiai veda į vadinamųjų vadinamųjų verbavimą chromatinas modeliavimo veiksniai - priklausomai nuo tipo, šie baltymai padidina arba sumažina nukleosomų patvirtinimo kondensacijos laipsnį.
Terapija (perspektyva): Kadangi optimalus ląstelių ir ląstelių tipų metilinimo modelis yra beveik nežinomas, todėl apie idealiausią ląstelės baltymų santykį galima pateikti tik nedidelius teiginius, tačiau histono kodas taip pat nustatomas fragmentiškai, šiuo metu terapinės modifikacijos nenaudingas.
Tačiau ateityje genų reguliavimas ir sumažinimas gali būti naudingas gydant tokias ligas kaip navikai, psichikos sutrikimai ir autoimuninės ligos, taip pat gydant Anti-Aging sektorius.
