Epigenetika pažodžiui reiškia tai, kas yra ant genetikos. Epigenetiniai procesai paaiškina, kaip nuolatinis aplinkos veiksnių poveikis formuoja greitai prisitaikančias reakcijas.
Šie prisitaikymo procesai yra raktas į visų rūšių išlikimą, ypač vis sparčiau besikeičiančioje aplinkoje. Jei norite sužinoti šios mokslo šakos ypatumus, skaitykite toliau.
Ne visas genetinis paveldėjimas gaunamas iš genų
Nuo mokyklos laikų sužinojome, kad tokius požymius kaip akių spalva ir plaukų tekstūra lemia genai, b altymus koduojančios DNR dalys, kurios yra paveldimos, tačiau tai tik dalis proceso.Tiesa ta, kad azoto bazių užkoduoti genai sudaro tik 1,5 % visos DNR.
Kas atsitiks su tuo didžiuliu likusiu 98,5 %? Na, tai nėra visiškai žinoma. Šios nekoduojamos dalys gali būti laikomos panašiomis į gilųjį internetą. Analogiškai galima pasakyti, kad ten esančios informacijos negalima pasiekti naudojant tradicinę naršyklę.
Epigenomas taip pat paveldimas
Iki šiol žinomos sekos, kurios nekoduoja b altymų, tačiau yra genų reguliavimo procesų taikinys. Taigi buvo aprašyta, kad šios nekoduojančios sekos gali būti „pažymėtos“ ir kad šie ženklai sudaro sistemą, kuri valdo genų ekspresiją. Tai buvo vadinama epigenomu.
Epigenetika veikia per chemines žymes arba žymes, kurios, pridėtos prie chromosomų ar histonų, įjungia arba išjungia genus.
Gautas naujas fenotipas perduodamas iš ląstelės dukterinėms ląstelėms dalijantis, bet taip pat paveldimas iš gyvos būtybės palikuonims. Šios savybės gali būti išsaugotos kelias kartas. Štai keletas epigenetinių pokyčių gyvūnų karalystėje pavyzdžių.
Apsauginis vandens blusos kiautas
Gėlavandenės blusos priklauso planktoninių vėžiagyvių, vadinamų dafnijomis, genčiai. Šie mažyliai gali aptikti chemines medžiagas, kurias gamina jų plėšrūnai, kai jie yra šalia.
Taigi, suvokus šią grėsmę, išauga savotiška gynybinė siena. Konkrečiai, gyvūnui keičiasi karkaso architektūra, todėl padidėja prokutikulės storis ir standumas.
Be to, šie bestuburiai rodo ir sudėtingesnius pokyčius, kurie prisitaiko prie kiekvieno plėšrūno medžioklės strategijos. Pavyzdžiui, D. pulex išsivysto „iltys“, kurios atsveria nykštukinio vaiduoklio Chaoborus (Diptera) lervų griebimą.
Priešingai, esant plėšrūnui Notonecta glauca, Dapnia longicephala rūšiai susidaro keteros, kurios trukdo prasiskverbti į plėšrūno snukį. Šios vandens blusos transformacijos atsiranda dėl epigenetikos.
Kad ir kaip būtų nuostabu, bet dar labiau stebina tai, kad su tokiais šalmais gims ir jų atžalos, o dažnai šis reiškinys tęsiasi net ir jų anūkuose. Taigi gynyba paveldima tarp kartų.
Epigenetika ir prisitaikymas prie klimato kaitos
2016 m. Kanados mokslininkai įrodė, kad čiuožyklų (Leucoraja ocellata), gyvenančių pietinėje Sent Lauryno įlankoje, populiacija sumažėjo dėl šiltesnių vandenų. Palyginti su kitomis populiacijomis, jų kūno dydis sumažėjo 45 %.
Mokslininkai pranešė, kad šios pačiūžos prisitaikė prie šilto vandens temperatūros, kuri yra apie 10°C šiltesnė nei kitose įlankos vietose.Tai svarbi adaptacija, nes vandenynui šylant deguonies kiekis mažėja, todėl didesnėms žuvims sunku tinkamai aprūpinti deguonimi.
Tyrimas aptiko 3653 jų genų raiškos pokyčius, kurie, be kūno dydžio pokyčių, atspindėjo ir kitus, susijusius su fiziologiniais procesais. Išskyrus aptiktus epigenetinius variantus, jo genų seka buvo identiška kitos Atlanto čiuožyklos populiacijos sekai.
Insekticidų sukeliamų epigenetinių pokyčių tyrimas
Insekticidų poveikis daro didelį spaudimą vabzdžių rūšims, nes be jokių atsparumo mechanizmų jie neišgyvens. Insekticidų naudojimas vykdant pernešėjų ir kenkėjų kontrolės programas yra neišvengiamas visuomenės sveikatos sumetimais ir pramoniniame žemės ūkyje.
Įrodymai rodo, kad, be žinomų atsparumo mechanizmų, svarbų vaidmenį gali atlikti ir epigenetiniai procesai.Epigenetiniai DNR pokyčiai, reaguojant į insekticidų poveikį, gali sukurti jautrų veikimo būdą, skatinantį ankstyvą prisitaikymą. Dėl šios priežasties tai yra intensyvių mokslinių tyrimų sritis.
