Epigenetics na Nhazi Mkpụrụ Ndụ
Epigenetics bụ ngalaba nke bayoloji nke na-amụ mgbanwe na ọrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa nke na-abụghị mgbanwe na usoro DNA kpatara. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, epigenetics na-akọwa otu esi agbanye ma ọ bụ gbanyụọ mkpụrụ ndụ ihe nketa na-agbanweghị koodu mkpụrụ ndụ ihe nketa n'onwe ya. Echiche a dị oke mkpa n'ihi na ọ na-enyere anyị aka ịghọta ihe mere mkpụrụ ndụ dị n'ahụ nke nwere otu DNA nwere ike iji nwee ọrụ dị iche iche, dị ka mkpụrụ ndụ akwara, mkpụrụ ndụ akwara, na mkpụrụ ndụ ọbara. Epigenetics na-arụ ọrụ dị mkpa na nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa, usoro nke ijikwa mgbe, ebe, na otu esi egosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa siri ike.
Isi ihe dị mkpa n'iwu mkpụrụ ndụ ihe nketa
Nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa bụ usoro mkpụrụ ndụ ji ahazi mmepụta protein dịka mkpa si dị. A na-ede mkpụrụ ndụ ihe nketa "na-arụ ọrụ" n'ime RNA wee tụgharịa ya ka ọ bụrụ protein. N'aka nke ọzọ, mkpụrụ ndụ ihe nketa "na-adịghị arụ ọrụ" anaghị emepụta ngwaahịa bara uru. Iwu a dị mkpa maka mmepe nwa ebu n'afọ, nhazi mkpụrụ ndụ, nzaghachi nrụgide, mgbanwe gburugburu ebe obibi, na mmezi nke ọrụ ahụ. Mmebi nke nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ibute ọrịa dị iche iche, gụnyere kansa, nsogbu metabolic, na nsogbu mmepe.
N'ọnọdụ a, epigenetics na-arụ ọrụ dị ka usoro nchịkwa ọzọ n'elu genome. Ọ bụrụ na genome dị ka akwụkwọ ntụziaka, mgbe ahụ epigenetics bụ ihe nrịbama ma ọ bụ ihe ndetu nke na-ekpebi usoro nri ị ga-agụ na ugboro ole.
Isi Usoro nke Epigenetics
Ọtụtụ usoro epigenetic dị mkpa na-emetụta nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa. Ihe atọ a kacha amụ bụ DNA methylation, mgbanwe histone, na nhazi site na RNA na-abụghị koodu. Ha atọ na-arụ ọrụ n'ụzọ a haziri ahazi iji chịkwaa nnweta DNA na ọkwa ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa.
1. Methylation DNA
Methylation DNA na-eme mgbe etinyere otu methyl (—CH₃) na ntọala cytosine, nke na-abụkarị na mpaghara DNA bara ụba na CpG (cytosine-phosphate-guanine). Mgbakwunye nke otu methyl a na-ejikọkarị ya na mgbochi nke ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa. Ebe kachasị mkpa nke methylation bụkarị ndị na-akwalite mkpụrụ ndụ ihe nketa, mpaghara DNA nke na-achịkwa mmalite nke ntụgharị.
Ọ bụrụ na onye na-akwalite ya nwere methylation dị ukwuu, ihe ndị na-egosi ihe na-eme ka mkpụrụ ndụ ihe nketa dị na ya na-esiri ike ijikọ, RNA polymerase enweghịkwa ike ịrụ ọrụ nke ọma. N'ihi ya, mkpụrụ ndụ ihe nketa ahụ na-adị "n'enweghị nsogbu." DNA methylation na-arụ ọrụ dị oke mkpa na usoro nkịtị dịka mmechi nke kromozom X na ụmụ nwanyị na mmịpụta genomic, ebe mmepụta mkpụrụ ndụ ihe nketa na-emetụta ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa site na nna nna.
2. Mgbanwe Histone
DNA dị n'ime nucleus sel anaghị ere ọkụ; kama, a na-ejikọta ya na protein histone iji mepụta chromatin. Ọdịdị a nwere ike ịdị nkọ ma ọ bụ dị nro karịa. Mgbe chromatin siri ike (heterochromatin), mkpụrụ ndụ ihe nketa anaghị adị mfe ịnweta ma ọ dịghịkwa enwe ike ịpụta ìhè. Mgbe chromatin dị nro (euchromatin), mkpụrụ ndụ ihe nketa na-adị mfe ịnweta ma nwee ike ịrụ ọrụ karịa.
Histones nwere ike ịgbanwe ihe dị iche iche dịka acetylation, methylation, phosphorylation, na ubiquitination. A na-ejikọkarị Histone acetylation, karịsịa na lysine residues, na mmalite mkpụrụ ndụ ihe nketa n'ihi na ọ na-eme ka chromatin mepee nke ọma. N'aka nke ọzọ, histone methylation nwere ike ibute mkpali ma ọ bụ mmekpa ahụ dabere na ebe na ọnụọgụ nke otu methyl agbakwunyere. Njikọta nke mgbanwe ndị a na-emepụta "koodu histone" nke na-enyere aka ịchọpụta ọnọdụ ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa.
3. RNA na-anaghị etinye koodu
Ọ bụghị RNA niile ka a na-atụgharị ka ọ bụrụ protein. Ọtụtụ RNA ndị na-anaghị etinye koodu na-arụ ọrụ na nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa, gụnyere microRNA (miRNAs), RNA ndị na-anaghị etinye koodu ogologo (lncRNAs), na obere RNA ndị na-egbochi (siRNAs). Dịka ọmụmaatụ, MicroRNAs nwere ike itinye aka na mRNA ndị a na-elekwasị anya ma kpatara mmebi ma ọ bụ gbochie ntụgharị asụsụ, si otú a na-ebelata mmepụta protein.
RNA ndị na-abụghị koodu nwekwara ike iduzi mgbagwoju protein epigenetic gaa ebe ụfọdụ dị na genome, si otú a na-emetụta methylation DNA ma ọ bụ mgbanwe histone. N'ụzọ dị otu a, RNA ndị na-abụghị koodu na-arụ ọrụ dị ka ndị njikwa edoziri nke ọma nke na-ekpebi ọkwa kpọmkwem nke ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Epigenetics na Mmepe na Ọdịiche nke Mkpụrụ Ndụ
Otu n'ime ọrụ kachasị pụta ìhè nke epigenetics bụ na mmepe nke ihe ndị dị ndụ. Ka zygote na-etolite n'ụdị mkpụrụ ndụ dị iche iche, mkpụrụ ndụ ọ bụla na-ebu otu DNA mana ọ nwere mmemme ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa dị iche. A na-eguzobe ma na-elekọta mmemme a site na akara epigenetic.
Dịka ọmụmaatụ, mkpụrụ ndụ stem nwere chromatin mepere emepe, nke na-eme ka ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa rụọ ọrụ. Ka ha na-ekewapụ onwe ha, akara epigenetic na-ebelata nhọrọ nke mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a na-arụ ọrụ, na-enye mkpụrụ ndụ ihe nketa ohere ịghọ nke pụrụ iche, dị ka mkpụrụ ndụ imeju na-eme ka mkpụrụ ndụ ihe nketa detoxification ma ọ bụ mkpụrụ ndụ pancreatic na-eme ka mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị na-emepụta insulin rụọ ọrụ.
Mmetụta Gburugburu Ebe Obibi na Epigenetics
Epigenetics na-ejikọkwa oghere dị n'etiti mkpụrụ ndụ ihe nketa na gburugburu ebe obibi. Ihe ndị dị ka nri, nrụgide, ikpughe na nsí, ise siga, mmega ahụ, na ọbụna ụdị ụra nwere ike imetụta akara epigenetic. Dịka ọmụmaatụ, enweghị nri ụfọdụ na-arụ ọrụ dị ka ndị na-enye methyl (dị ka folate na vitamin B12) nwere ike imetụta ụkpụrụ methylation DNA.
Ikpughe ihe ndị na-emerụ emerụ ma ọ bụ kemịkalụ nwekwara ike ịgbanwe mgbanwe histone na DNA methylation, nke na-eduga n'ihe ize ndụ nke ọrịa. Nke a bụ otu ihe kpatara ụdị ndụ nwere ike isi metụta ahụike ogologo oge , ọbụlagodi na ọkwa molekul.
Epigenetics na Ọrịa
Enweghị nguzozi na nhazi epigenetic nwere ike itinye aka na ọrịa dị iche iche. Na ọrịa kansa, usoro methylation DNA na-agbanwekarị nnukwu mgbanwe. Enwere ike imechi ụfọdụ mkpụrụ ndụ ihe nketa na-egbochi etuto ahụ n'ihi hypermethylation nke na-akwalite, na-egbochi mkpụrụ ndụ ihe nketa usoro njikwa uto. N'aka nke ọzọ, mpaghara ndị ọzọ nke genome nwere ike ịghọ hypomethylated, na-eduga na enweghị ntụkwasị obi chromosomal.
Tinyere ọrịa kansa, nsogbu epigenetic na-ejikọkwa na ọrịa neurodegenerative dị ka Alzheimer's na Parkinson's, nsogbu metabolic dị ka ọrịa shuga ụdị nke abụọ, na ọrịa autoimmune. Ọbụna ụfọdụ nsogbu mmepe dịka Prader-Willi na Angelman syndromes jikọtara ya na epigenetic genomic imprinting.
Epigenetics dị ka ihe mgbaru ọsọ ọgwụgwọ
Ebe ọ bụ na mgbanwe epigenetic nwere ike ịgbanwe agbanwe, ha bụ ihe a na-achọkarị iji mepụta ọgwụ. Ọtụtụ ọgwụgwọ kansa na-eji ihe mgbochi enzymes ndị metụtara DNA methylation ma ọ bụ histone deacetylation, dị ka DNMT inhibitors na HDAC inhibitors. Ọgwụ ndị a nwere ike ime ka ngosipụta nke mkpụrụ ndụ ihe nketa gbachiri agbachi, gụnyere mkpụrụ ndụ ihe nketa na-egbochi etuto ahụ.
Agbanyeghị, ọgwụgwọ epigenetic na-eweta ihe ịma aka n'ihi na mgbanwe epigenetic nwere ike ime na ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa n'otu oge. A chọrọ atụmatụ ndị ka mma iji nweta mmetụta ezubere iche ma belata mmetụta ndị na-adịghị mma. Mmepe nke teknụzụ dịka nhazi epigenome nke dabeere na CRISPR na-amalitekwa imepe ohere iji gbanwee akara epigenetic n'ebe mkpụrụ ndụ ihe nketa ụfọdụ na-enweghị ibelata DNA.
Epigenetics n'ihe nketa
Otu ajụjụ na-adọrọ mmasị bụ ma mgbanwe epigenetic ọ bụ ihe nketa. N'ime ụfọdụ ihe ndị dị ndụ, ụfọdụ akara epigenetic nwere ike ịdịgide ruo ọgbọ dị iche iche. N'ime ụmụ mmadụ, a na-emegharị ọtụtụ akara epigenetic n'oge mmepe nke gamete na mmalite mmepe nwa ebu n'afọ. Agbanyeghị, enwere ihe ngosi na enwere ike keta ụfọdụ mgbanwe kpọmkwem site na usoro dị mgbagwoju anya, ọ bụ ezie na nke a ka bụ mpaghara nyocha na-arụsi ọrụ ike.
Mmechi
Epigenetics bụ isi ihe dị mkpa na nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa n'ihi na ọ na-ekpebi ohere DNA na ọkwa ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa na-agbanweghị usoro mkpụrụ ndụ ihe nketa. Site na DNA methylation, mgbanwe histone, na RNA na-abụghị koodu, mkpụrụ ndụ nwere ike ịchịkwa ọrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa n'ụzọ dị iche iche dịka mkpa mmepe na nzaghachi gburugburu ebe obibi si dị. Ịghọta epigenetics na-enyere aka ịkọwa ọdịiche mkpụrụ ndụ, mmetụta nke ndụ na ahụike, na mmalite nke ọrịa dị iche iche. Ọzọkwa, epigenetics na-enye ohere dị ukwuu na ọgwụ, karịsịa n'ihi ọdịdị ya dịtụ iche. Site na nyocha na-aga n'ihu, epigenetics nwere ike ịghọ ntọala dị mkpa maka izi ezi na ọgwụgwọ ahaziri ahazi n'ọdịnihu.
