10) Hva er epigenetikk og hvordan kan dette påvirke Mendelsk arv? Flashcards
Mendelsk arv
Fra rundt 1857 eksperimenterte Gregor Mendel med planteegenskaper, slik som blomstens farge eller erteplantens høyde. Han mente at slike egenskaper skyldes arvelige faktorer som vi i dag kaller for gener.
Han mente at de ulike evnene en organisme har til å overleve og reprodusere seg avhenger av hvilke egenskaper som er adaptive. Ettersom egenskaper er arvelige er overlevelse derfor relatert til de ulike genene en arver fra foreldrene.
Genetikk, studiet av gener og deres funksjon, dukket opp fra denne innsikten.
Epigenetikk
Epigenetikk er et nytt studiefelt som forklarer hvordan miljøet påvirker atferd.
En måte epigenetiske faktorer påvirker atferd et at de påvirker om et gen er aktivt, altså skrudd av eller på – og på denne måten påvirker det individets atferd.
Epigenetikk er forskjeller i gen uttrykkelsen som er relatert til miljø og opplevelser.
Epigenetikk som den andre koden
Epigenetikk er den andre koden, kalt den epigenetiske koden, der den første koden er den genetiske koden.
Genomet - alt av arvematerialet vårt, koder for flere fenotyper, som delvis står for fenotypisk plastisitet. I følge epigenetikken vil fenotypen som til slutt produseres være bestemt av epigenetiske påvirkninger i miljøet.
Epigenetiske mekanismer
Epigenetiske mekanismer kan påvirke gen uttrykkelsen uten å endre den genetiske koden. Disse mekanismene vil heller påvirke proteinproduksjonen på mange ulike måter.
Epigenetiske mekanismer kan påvirke protein produksjonen enten ved å blokkere et gen slik at det ikke kan komme til uttrykk eller ved å av-blokkere et gen slik at det kan komme til uttrykk.
Blant epigenetiske mekanismer finner vi; Gen metylering, histon modifikasjoner og mRNA modifikasjoner.
Gen (DNA) metylering
Gen (DNA) metylering innebærer at en metylgruppe festes til nukleotidbasepar i DNA-molekylet.
Dette gjøres for å blokkere gen kopieringen og dette fører til at genene skrus av og det vil da blokkere gen uttrykkelsen.
Histon modifikasjoner
Histon modifikasjoner innebærer at en metylgruppe festes til histoner.
Histoner er proteiner som DNA-tråden er viklet rundt inni kromosomene.
Det som skjer er at dette enten hindrer histonene fra å åpnes eller så lar de dem åpnes for kopiering.
Dette fører til at det skjer en økning eller en reduksjon i gen uttrykkelsen.
mRNA modifikasjoner
mRNA modifikasjoner innebærer at mRNA-meldingen, som gir informasjon om å produsere proteinet som et gen koder for, kan blokkeres ved at et ikke-kodende RNA binder seg til mRNA.
Dette vil da hindre oversettelsen til proteiner
Epigenetisk arv
Noen eksperimentelle bevis foreslår at slike gen endringer gjennom epigenetiske mekansimer også kan bli videreført fra en generasjon til den neste. Dette er en prosess kalt epigenetisk arv.
Ideen om at egenskaper er videreført fra foreldre til barn gjennom gener er hjørnesteinen av mendelsk genetikk. Men det har vært lite støtte for muligheten for at individuelle opplevelser kan nedarves – frem til nå.
Lars Bygren fant ut at et individs ernæringsmessige opplevelser kan påvirke helsen på avkom og barnebarn, antakeligvis gjennom nedarvingen av epigenetiske endringer.
Bygren foreslo at dietten under en kritisk periode, kan modifisere genutrykkelsen av kjønnskromosomer – y kromosomet hos menn og x kromosomet hos kvinner.
Disse endringene kan så bli videreført til de neste generasjonene.
Bygrens funn argumenterer for en epigenetisk arv – ideen om at noen epigenetiske påvirkninger kan bli videreført på i det minste noen få generasjoner.
Hvordan kan epigenetikk påvirke mendelsk arv?
Særlig kan man si at epigenetikk viser til en større kompleksitet i nedarvingen av egenskaper enn Mendel gjorde med sine lover. Epigenetikk påvirker gen uttrykkelsen på måter som ikke kan forstås og forutsies ved hjelp av Mendels modeller for nedarving. Epigenetikk har altså potensial til å kunne forklare fenomener som derimot ikke kan forklares fullstendig av Mendels klassiske lover.
For det første så innebærer epigenetiske endringer som sagt en endring i ens fenotype uten å endre ens genotype. Dette kan da føre til variasjon i egenskaper som ikke er i tråd med Mendels arvelover.
Ettersom gen-uttrykkelsen kan påvirkes av ulike opplevelser eller forhold, slik som hungersnød, kan det føre til at et gen er skrudd av i en generasjon og på i en annen. Dette kan da innebære at en generasjons fenotype ikke nødvendigvis nedarves til den neste på samme måte som Mendels arvelover sier at det gjør.
Utformingen av fenotypen kan gjennom epigenetiske mekanismer bestemmes av miljøpåvirkninger, mens Mendels lover hevder at fenotypen bestemmes av den uavhengige fordelingen av alleler av de to genene.
