Epigenetisch

Epigenetisch verwijst naar veranderingen in genexpressie die grotendeels of geheel niet berusten op veranderingen in de DNA-volgorde. De term beschrijft mechanismen die celtypen onderscheiden, ontwikkelingsprocessen reguleren en organismen in staat stellen te reageren op omgevingsfactoren, zonder dat de genetische code zelf verandert. Epigenetiek bestudeert hoe dergelijke veranderingen worden ingesteld, onderhouden en doorgegeven.

De belangrijkste mechanismen zijn DNA-methylatie (het toevoegen van methylgroepen aan cytosine, meestal in CpG-dinucleotiden), histonmodificaties (zoals acetylatie en methylatie van histon-eiwitten) die de toegankelijkheid van het DNA reguleren, en chromatin remodeling. Ook regulerende non-coder RNA-moleculen (miRNA, siRNA, lncRNA) spelen een rol bij het controleren van genexpressie. Deze mechanismen maken het mogelijk dat hetzelfde DNA in verschillende cellen of omstandigheden anders kan worden gebruikt.

Epigenetische marks kunnen tijdens celdeling worden doorgegeven aan dochtercellen; in sommige gevallen kunnen ze ook via de geslachtslijn doorgegeven worden (transgenerationele erfenis), hoewel dit per toestand en soort varieert. Voorbeelden zijn imprinting en X-inactivatie. Epigenetische regulatie is cruciaal voor embryonale ontwikkeling, cel differentiatie en weefselorganisatie.

Omgevingsfactoren zoals voeding, toxines, stress en veroudering kunnen epigenetische patronen wijzigen. Sommige veranderingen zijn reversibel, wat mogelijkheden biedt voor therapie. Epigenetische medicijnen, zoals DNA-methyltransferase-inhibitors en histon-deacetylase-inhibitors, worden gebruikt bij bepaalde kankers en bestudeerd voor andere aandoeningen.

Epigenetiek is een centraal gebied in biologie en geneeskunde. Veranderingen in epigenetische regulatie zijn in verband gebracht met kanker, neuro- en psychiatrische stoornissen, metabole ziekten en veroudering. Het veld onderzoekt hoe epigenetische kaarten van weefsels en individuen ziekte en ontwikkeling beïnvloeden.