Epigenetica: l’influenza dell’ambiente sui nostri geni

Epigenetica: l’influenza dell’ambiente sui nostri geni

Epigenetica: l’influenza dell’ambiente sui nostri geni

introduzione

L’epigenetica è un campo della genetica entusiasmante e in rapido sviluppo che studia l’influenza dell’ambiente sui nostri geni. A differenza della genetica classica, che si occupa delle vere e proprie sequenze di DNA, l’epigenetica esamina i cambiamenti nell’interazione tra i geni e il loro ambiente. Questi cambiamenti possono causare l’attivazione o la disattivazione di determinati geni. In questo articolo daremo uno sguardo più da vicino all’epigenetica e discuteremo la sua importanza nello sviluppo degli organismi e i possibili effetti sulla salute.

Cos'è l'epigenetica?

I cambiamenti epigenetici sono modelli modificati nell’attività dei nostri geni che non sono causati da cambiamenti nelle stesse sequenze di DNA sottostanti. Invece, meccanismi epigenetici come la metilazione e le modifiche degli istoni influenzano l’“accensione” o lo “spegnimento” di alcune sezioni genetiche. Questi segni epigenetici possono essere acquisiti nel corso della vita di un individuo e hanno il potenziale per essere tramandati di generazione in generazione.

Una differenza importante tra l'eredità genotipica (basata sulla sequenza del DNA) e l'eredità epigenomica (basata sulla modificazione epigenetica) è che quest'ultima può essere più flessibile: può variare a seconda degli stress abiotici, della dieta e dello stile di vita. Per questo motivo l’epigenetica può essere vista come una sorta di “ponte” tra i nostri geni e il nostro ambiente.

Meccanismi epigenetici

Metilazione del DNA

La metilazione del DNA è uno dei meccanismi epigenetici più conosciuti. Qui ad alcune sequenze di DNA è attaccato un gruppo metilico che può smorzare o rafforzare l'attività di un gene dietro di esso. I gruppi metilici possono essere influenzati da influenze ambientali come dieta, stress o sostanze chimiche. La metilazione del DNA svolge spesso un ruolo importante nello sviluppo di malattie.

Modifiche degli istoni

Gli istoni sono proteine ​​attorno alle quali è avvolto il nostro DNA. I cambiamenti nella struttura di questi istoni possono far sì che i geni diventino più accessibili o inaccessibili. Aggiungendo diversi gruppi chimici agli istoni, è possibile impostare diversi segnali di regolazione genetica.

RNA non codificante

L'RNA non codificante (ncRNA) è un altro esempio di meccanismo epigenetico. Queste molecole di RNA possono interagire con altre molecole di RNA o proteine, influenzando processi come la trascrizione e la traduzione.

L'influenza dell'ambiente sui nostri geni: esempi dal regno animale

I cambiamenti epigenetici possono avere effetti sorprendenti negli animali, soprattutto quando si verificano durante le prime fasi dello sviluppo. Alcuni degli esempi più noti provengono da studi sulla temperatura di allevamento nei rettili. In molti rettili, la temperatura ambiente durante l'incubazione determina il sesso della prole, una forma di influenza ambientale sull'espressione genetica.

I ricercatori hanno scoperto che queste informazioni sulla temperatura sono memorizzate epigeneticamente e possono influenzare le generazioni successive. In uno studio sulle tartarughe, si è scoperto che le femmine nate a temperature elevate avevano maggiori probabilità di seppellire le uova nella sabbia più alta e più bassa rispetto a quelle nate a basse temperature. Questo comportamento viene trasmesso attraverso meccanismi epigenetici intergenerazionali.

Un fenomeno simile è stato osservato anche nei roditori. È stato dimostrato che alcune esperienze emotive possono indurre cambiamenti epigenetici nel cervello dei ratti e possono persino avere un impatto sul comportamento e sui meccanismi di gestione dello stress della generazione successiva.

Epigenetica nell'uomo

Il ruolo dell’epigenetica negli esseri umani è una questione affascinante con implicazioni di vasta portata per la nostra salute e il nostro benessere.

Sviluppo e maturazione cellulare

Nelle prime fasi di sviluppo di un feto, i meccanismi epigenetici svolgono un ruolo cruciale nella discesa di diversi tipi di cellule (come cellule cutanee, muscolari o nervose) dalla stessa cellula di origine genetica. La regolazione epigenetica attiva o disattiva i geni specifici di diversi tipi di cellule.

Ambiente e salute

I ricercatori sono sempre più interessati a come i fattori ambientali possono influenzare l’epigenoma e all’impatto che questo ha sulla nostra salute. È stato scoperto che il fumo, il consumo di alcol, la dieta e lo stress possono causare cambiamenti epigenetici. Questi cambiamenti possono aumentare il rischio di alcune malattie come il cancro, le malattie cardiache e il diabete.

Un buon esempio di ciò è l’influenza del fumo sul genoma umano. Diversi studi hanno dimostrato che i fumatori possono avere una metilazione significativa in alcuni segmenti genetici rispetto ai non fumatori. Ciò potrebbe spiegare perché i fumatori hanno un rischio maggiore di cancro ai polmoni.

Inoltre, è stato anche osservato che i bambini di madri con scarsa alimentazione durante la gravidanza possono presentare cambiamenti epigenetici a lungo termine. Questi cambiamenti sono stati collegati ad un aumento del rischio di obesità o di disturbi metabolici.

Domande frequenti (FAQ)

1. I segni epigenetici possono cambiare nel corso della vita?

SÌ! I segni epigenetici possono essere influenzati da influenze esterne e cambiare nel corso della vita. Un esempio ben noto è la metilazione del DNA, che può essere influenzata da fattori ambientali come il fumo o la dieta.

2. I cambiamenti epigenetici possono essere ereditati?

Sì, i cambiamenti epigenetici possono essere tramandati di generazione in generazione. Questa è chiamata “ereditarietà transgenerazionale” ed è stata dimostrata in alcuni studi sugli animali.

3. Puoi influenzare i tuoi segni epigenetici?

Anche se abbiamo ancora molto da imparare sulle possibilità di influenzare i nostri segni epigenetici, ci sono prove che determinati stili di vita e scelte alimentari possono avere un’influenza.

Conclusione

L’epigenetica è un affascinante campo della genetica che studia l’influenza dell’ambiente sui nostri geni. Attraverso meccanismi come la metilazione del DNA e le modifiche degli istoni, gli epigenomi possono cambiare nel corso della nostra vita e persino essere tramandati di generazione in generazione. Questi cambiamenti epigenetici svolgono un ruolo importante nello sviluppo degli organismi, nella nostra salute e nel nostro benessere. Esplorare la connessione tra le influenze ambientali e l’epigenoma offre nuovi entusiasmanti approcci per prevenire e curare le malattie del futuro.