Epigenetikk refererer bokstavelig t alt til det som er lagt over genetikk. Epigenetiske prosesser forklarer hvordan kontinuerlig eksponering for miljøfaktorer former raskt adaptive responser.
Disse tilpasningsprosessene er nøkkelen til overlevelse av alle arter, spesielt i et miljø i stadig raskere endring. Hvis du vil vite det spesielle ved denne vitenskapelige grenen, fortsett å lese.
Ikke all genetisk arv oppnås av gener
Siden skolen har vi lært at egenskaper som øyenfarge og hårtekstur er styrt av gener, de proteinkodende delene av DNA som er arvet, men dette er bare en del av prosessen.Sannheten er at gener, kodet av nitrogenholdige baser, utgjør bare 1,5 % av tot alt DNA.
Hva skjer med de enorme gjenværende 98,5 %? Vel, det er ikke fullt kjent. Disse ikke-kodende delene kan betraktes som lik Deep Web. For å gjøre en analogi, kan ikke informasjonen der nås med en tradisjonell nettleser.
Epigenomet er også arvet
Til nå er sekvenser som ikke koder for proteiner kjent, men som er målet for genreguleringsprosesser. Det er således beskrevet at disse ikke-kodende sekvensene kan "merkes" og at disse merkene utgjør et system som styrer genuttrykk. Dette er det som har blitt k alt epigenomet.
Epigenetics fungerer gjennom kjemiske merker eller merker som, lagt til kromosomer eller histoner, slår gener på eller av.
Den resulterende nye fenotypen overføres fra en celle til dens datterceller i celledeling, men den arves også fra et levende vesen til dets avkom. Disse egenskapene kan opprettholdes i flere generasjoner. Her er noen eksempler på epigenetiske endringer i dyreriket.
Vannloppens defensive skall
Ferskvannslopper tilhører en slekt av planktoniske krepsdyr k alt Daphnia. Disse små kan oppdage kjemikalier produsert av rovdyrene deres når de er i nærheten.
Dermed, etter å ha oppfattet denne trusselen, vokser det en slags forsvarsmur. Spesielt gjennomgår dyret endringer i skjoldets arkitektur, noe som øker tykkelsen og stivheten til prokutikelen.
I tillegg viser disse virvelløse dyrene også mer sofistikerte endringer som tilpasser seg jaktstrategien til hvert rovdyr. For eksempel utvikler D. pulex "hoggtenner" som motvirker grepet til dvergspøkelset Chaoborus (Diptera) larvene.
Tvert imot, i nærvær av rovdyret Notonecta glauca, utvikler arten Dapnia longicephala topper som hindrer inntrengningen av rovdyrets snute. Disse transformasjonene av vannloppen skyldes epigenetikk.
Fantastisk som det er, det som er mer slående er at deres avkom også vil bli født med slike hjelmer, og ofte fortsetter dette fenomenet til og med hos barnebarna deres. Dermed går forsvaret i arv mellom generasjoner.
Epigenetikk og tilpasning til klimaendringer
I 2016 demonstrerte kanadiske forskere at en bestand av skatefisk (Leucoraja ocellata), som bor i den sørlige St. Lawrence-bukten, har blitt mindre som svar på varmere vann. De har redusert kroppsstørrelsen med 45 % sammenlignet med andre populasjoner.
Forskere rapporterte at disse skøytene hadde tilpasset seg varmtvannstemperaturer, som er omtrent 10°C varmere enn andre steder i bukten.Dette er en viktig tilpasning, ettersom når havet varmes opp synker oksygeninnholdet, noe som gjør det vanskelig for større fisk å oksygenere tilstrekkelig.
Studien oppdaget 3653 endringer i uttrykket av genene deres som reflekterte, i tillegg til endringen i kroppsstørrelse, andre assosiert med fysiologiske prosesser. Bortsett fra de epigenetiske variasjonene som ble oppdaget, var sekvensen til genene identisk med sekvensen til en annen populasjon av atlantiske skøyter.
Studien av epigenetiske endringer produsert av insektmidler
Eksponering for insektmidler utøver et sterkt press på insektarter, siden de uten noen form for motstandsmekanismer ikke vil overleve. Bruk av insektmidler i vektor- og skadedyrkontrollprogrammer er uunngåelig av folkehelsemessige årsaker og i industrielt landbruk.
Bevis tyder på at epigenetiske prosesser kan spille en viktig rolle i tillegg til kjente resistensmekanismer.Epigenetiske endringer i DNA som respons på insektmiddeleksponering kan skape en sensitiv virkemåte for å forbedre tidlig tilpasning. Av denne grunn er det et felt med intens vitenskapelig forskning.
