Epigenetica se referă literal la ceea ce este suprapus geneticii. Procesele de epigenetică explică cum expunerea continuă la factorii de mediu formează răspunsuri adaptative rapide.
Aceste procese de adaptare sunt esențiale pentru supraviețuirea tuturor speciilor, în special într-un mediu care se schimbă din ce în ce mai repede. Dacă doriți să cunoașteți particularitățile acestei ramuri științifice, continuați să citiți.
Nu toate moștenirile genetice se obțin prin gene
De la școală, aflăm că trăsături precum culoarea ochilor și textura părului se datorează genelor, părțile ADN care codifică proteinele și sunt moștenite, dar aceasta este doar o parte a procesului. Adevărul este că genele, codificate de bazele azotate, reprezintă doar 1,5% din ADN-ul total.
Ce se întâmplă cu acel imens 98,5% rămas? Ei bine, nu se știe pe deplin. Aceste porțiuni necodificate ar putea fi considerate similare cu Internetul abisal. Făcând o analogie, informațiile conținute acolo nu pot fi accesate folosind un browser tradițional.
Epigenomul este, de asemenea, moștenit
Până în prezent, se cunosc secvențe care nu codifică proteinele, dar sunt ținta proceselor de reglare a genelor. A) Da, S-a descris că aceste secvențe necodificate pot fi „etichetate” și că aceste mărci constituie un sistem care guvernează expresia genelor. Aceasta este ceea ce s-a numit epigenom.
Epigenetica funcționează prin etichete chimice sau semne care, adăugate la cromozomi sau histone, activează sau dezactivează genele.
Noul fenotip rezultat este transmis de la o celulă la celulele sale fiice în diviziune celulară, dar este, de asemenea, moștenit de la o ființă vie la descendenții săi. Aceste trăsături pot fi menținute timp de câteva generații. În continuare, vom analiza câteva exemple de schimbări epigenetice din regnul animal.
Coaja defensivă a puricilor de apă
Puricii de apă dulce aparțin unui gen de crustacee planctonice numit Daphnia. Acești mici pot detecta substanțele chimice produse de prădătorii lor atunci când sunt în jur.
Astfel, atunci când percep această amenințare, cresc un fel de zid defensiv. Mai exact, animalul suferă modificări în arhitectura carapacei, ceea ce crește grosimea și rigiditatea procuticulei.
În plus, aceste nevertebrate, de asemenea arată schimbări mai sofisticate care se adaptează la strategia de vânătoare a fiecărui prădător. De exemplu, D. pulex dezvoltă „colți” care contracarează apucarea larvelor pitic fantomă Chaoborus (Diptera).
Dimpotrivă, în prezența prădătorului Notonecta glauca, speciile Dapnia longicephala dezvoltă creste care împiedică pătrunderea trunchiului prădătorului. Aceste transformări ale puricilor de apă se datorează epigeneticii.
Pe cât de impresionant este, ceea ce este cel mai izbitor este că descendenții tăi se vor naște și cu acele căști și adesea acest fenomen continuă chiar la nepoții săi. Astfel, apărarea este moștenită între generații.
Epigenetica și adaptarea la schimbările climatice
În 2016, oamenii de știință canadieni au demonstrat că o populație de skatefish (Leucoraja ocellata), care locuiesc în sudul Golfului Sfântului Laurențiu, au devenit mai mici ca răspuns la apele mai calde. Ei și-au redus dimensiunea corpului cu 45% comparativ cu alte populații.
Oamenii de știință au raportat că aceste patine se adaptaseră la temperaturile calde ale apei, care prezintă cu aproximativ 10 ° C mai mult decât alte locuri din golf. Aceasta este o adaptare importantă, deoarece, atunci când oceanul se încălzește, conținutul de oxigen scade, ceea ce face dificilă oxigenarea adecvată a peștilor mai mari.
Studiul a detectat 3.653 modificări în expresia genelor lor care a reflectat, pe lângă schimbarea dimensiunii corpului, altele asociate cu procesele fiziologice. Cu excepția variațiilor epigenetice detectate, succesiunea genelor lor a fost identică cu cea a unei alte populații de patine atlantice.
Studiul modificărilor epigenetice produse de insecticide
Expunerea la insecticide exercită o presiune puternică asupra speciilor de insecte, deoarece fără niciun mijloc de mecanisme de rezistență nu vor supraviețui. Utilizarea insecticidelor în programe de combatere a vectorilor și dăunătorilor este inevitabilă din motive de sănătate publică și în agricultura industrială.
Dovezile sugerează că, pe lângă mecanismele de rezistență cunoscute, procesele epigenetice pot juca un rol important. Modificările epigenetice ale ADN ca răspuns la expunerea la insecticide ar putea crea un mod sensibil de acțiune pentru a spori adaptarea timpurie. Din acest motiv, este un domeniu de cercetare științifică intensă.
