Najpierw mała powtórka z liceum: informacja o naszych cechach (jak wyglądamy, jak funkcjonujemy) jest zapisana w genach. Ale żeby skorzystać z tych informacji potrzebna jest także instrukcja obsługi. - Geny są jak książki na półce w bibliotece. Możemy po nie sięgnąć i wyczytywać informacje dla organizmu - tłumaczy w
TOK FM dr hab. Jan Brzeski, biolog z Centrum Nauki Kopernik. Ale to nie wszystko - Do tego jeszcze potrzebna jest instrukcja, jak z tych książek korzystać. Które i w jakiej kolejności wyciągać, aby przeczytać zawartą w nich informację i zrealizować - wyjaśnia dr Brzeski.
Posłuchaj całej audycji Nie wszystko jest zapisane w genach W pewnym zakresie ta instrukcja obsługi jest zapisana bezpośrednio w genach. Jednak w biologii istnieje koncepcja, że być może istnieje dziedziczna (to ważne) informacja, w jaki sposób wykorzystywać geny, która nie jest zapisana bezpośrednio w genach. I to jest właśnie epigenetyka. Nauka o dziedziczeniu instrukcji obsługi genów.
Darwin to nie wszystko Epigenetyka stawia pytanie, czy możliwe jest dziedziczenie decyzji o tym, które informacje zawarte w genach zostaną wykorzystane. A jeśli tak, to w jaki sposób? Warunki, w jakich żyjemy mogą wpłynąć na sposób korzystania z informacji genetycznej, ale czy ta decyzja może być dziedziczna? - Jeśli założymy że tak, dotykamy samego sedna teorii ewolucji Darwina. W jaki sposób teoria Darwina daje sobie radę z dziedziczeniem takich nabytych cech? - pyta dr Brzeski.
Heretycki lamarkizm, czyli żyrafie rośnie długa szyja, bo ma daleko do liści Jean-Baptiste Lamarck był twórcą koncepcji, według której organizmy nabywają niektóre cechy dziedziczne dlatego, że ich potrzebują. Według tego myślenia: żyrafie wyrasta długa szyja dlatego, że potrzebuje sięgnąć do liści znajdujących się wysoko na drzewach. To taka teoria "inteligentnej" ewolucji. Tymczasem teoria Darwina mówi o losowo pojawiających się zmianach, które są selekcjonowane przez warunki życia. Te, które się przydają - zostają. - Wygląda na to, że co prawda teoria Lamarcka nie jest traktowana poważnie we współczesnej nauce, ale pewne zjawiska epigenetyczne sugerują możliwość dziedziczenia nabytych cech - uważa dr Brzeski.
Mam hełm, bo mama miała Jakie to są te "pewne zjawiska"? - U pewnych nicieni infekowanych wirusami, zwiększona odporność może być dziedziczona. Jednak nie ma przy tym żadnych zmian w samych genach. Musi zatem istnieć jakiś inny sposób na przekazanie informacji kolejnym pokoleniom - tłumaczy biolog. Ciekawym przykładem są też dafnie, niewielkie skorupiaki żyjące w polskich jeziorach.
Te zwierzątka w obecności drapieżników wytwarzają "hełmy", twarde struktury, które je ochroniają. Co istotne, potomstwo takich dafni, hodowane już w cieplarnianych warunkach, odizolowane od wszelkich drapieżników, także wytwarza takie hełmy. - Czyli odziedziczyło decyzję o uruchomieniu genów odpowiadających za budowę osłonki - wyjaśnia dr Brzeski. Taki efekt jest obserwowany do trzeciego pokolenia.
Jak dziedziczyć "obok" genów? Epigenetyka niesie jeszcze mnóstwo pytań. Nie ma jasności w jaki sposób zachodzi dziedziczenie pozagenowe . - W pewnych przypadkach o udział w dziedziczeniu pozagenowym są podejrzewane małe cząsteczki RNA. Ale wydaje się, że nie tylko - mówi biolog.
Jesteśmy coraz bliżej odpowiedzi na kluczowe pytania Sama koncepcja epigenetyki i dziedziczenia pozagenowego jest dosyć stara. Jednak od kilkunastu lat dziedzina rozwija się bardzo szybko i przynosi wiele odkryć . Zasadnicze pytanie jest takie: czy to generalny mechanizm czy raczej jakaś aberracja, która zdarza się tylko czasami? - Jesteśmy coraz bliżej odpowiedzi na to pytanie. Biologia molekularna przez bardzo długi czas obracała się wokół kilku modelowych organizmów, które mogliśmy hodować w laboratoriach. Teraz dzięki nowoczesnym technikom możliwa jest analiza także poza nimi - cieszy się naukowiec.
Ale kij ma dwa końce. Populacje występujące naturalnie są bardzo różnorodne pod względem genetycznym. Każdy gen ma wiele wariantów i w populacjach naturalnych te warianty są wymieszane, w przeciwieństwie do w miarę homogennych (jednorodnych) populacji laboratoryjnych. - Dlatego badając populacje naturalne mamy duży problem z odróżnieniem efektów epigenetycznych od zmienności genetycznych - tłumaczy dr Brzeski.
