Epigenetik, biyolojide, DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan ama aynı zamanda ırsi olan gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır. Diğer bir deyişle, ırsi (kalıtımsal) olup genetik olmayan fenotipik varyasyonları incelemektedir. Bu değişiklikler hücreyi ya da organizmayı doğrudan etkilemektedir ancak, DNA dizisinde hiçbir değişiklik gerçekleşmemektedir.
Etimoloji ve anlamları
Eski Yunanca; επί- (epi-) öneki; "üstü(nde)", "üzeri(nde)", "ötesi(nde)", "öncesi(nde)" anlamlarını taşır. Γένεσις (Genesis) ise; "doğuş", "köken", "yaratılış" veya "oluşum" demektir.
Aristoteles, epigenesis "oluşum öncesi" sözcüğünü; biyolojide, o zaman en kabul gören teori olan preformasyona "önceden oluşum"a karşıt bir teori olarak kullanmıştır. Aristoteles'in göre, canlının şekli ve yapısı döllenme sırasında mevcut değildir. Bu yapı, doğuma kadar, başkalaşımlar yoluyla yavaş yavaş gelişmektedir.
Epigenetik sözcüğü (επιγενετικός - epigenetikόs) işte ilk defa Aristoteles tarafından, epigenez'e (epigenesis'e) ait, ona dair anlamında bir sıfat olarak kullanılmıştır. Hayvanların "epigenetik oluşumlarından" ya da "epigenetik gelişimlerinden" bahsederken, onların - o günkü kanıya ters olarak - rahimde ya da yumurtada yavaş yavaş, aşama aşama gelişimlerini kastetmektedir. Böylelikle epigenetik, ilk anlamıyla, embriyolojik bir süreci anlatan bir sıfat olarak 1940'lara kadar kullanılmıştır.
Epigenetik sözcüğü 1942'de, ilk kez bir bilim dalı anlamıyla, tarafından kullanılmıştır. Onu bir isim olarak Epigenetic Genetics (Epigenez Genetiği) sözcüklerinden, "Epigenetics" (Epigenetik) kelimesini türetmiştir. Waddington'a göre epigenetik; gelişim esnasında genotipin fenotipi nasıl oluşturduğunu inceleyen bilim dalıdır.
Waddington'un daha çok, embriyolojik bir anlam ile oluşturduğu "epigenetik" terimi, moleküler tekniklerin gelişmesiyle, daha moleküler seviyeye indirilmiş ve de kalıtımsal anlam eklenmiştir. Bu anlamda, bugün en çok kullanılan ve de kabul gören tanımı şöyledir: Epigenetik; DNA dizisindeki değişikliklerle açıklanamayan, mitoz veya mayoz yoluyla kalıtılan gen ekspresyonu (ifadesi) değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır.
Gerçekte, gen ifadeleri, fenotipi belirlediğinden, Waddington'un tanımı da yanlış kabul edilmemektedir. Ancak ırsilik faktörü bulundurmadığından eksik görülmektedir.
Böylelikle; "Epigenetik" teriminin Türkçede beş anlamı vardır diyebiliriz. Bunlar;
- Epigenez teorisine dair anlamında sıfat, (Aristoteles)
- Irsi kavram içermeyen Epigenetik bilimi (Waddington)
- Bu bilime dair anlamında sıfat
- Irsi kavram içeren Epigenetik bilimi (çağdaş)
- Bu bilime dair anlamında sıfat
Her ne kadar, geçmişten bugüne bu beş anlama sahip olmuş olsa da, son ikisi, çağdaş bilim tarafından kabul edilen ve bundan sonra bu makalede yer verilecek olan anlamlardır.
Yanıtlamaya çalıştığı sorular
- Fenotipi belirleyen nedir?
- Çok hücreli bir organizmada; örneğin bir karaciğer hücresi ile bir kas hücresi, tamamen aynı genotipi paylaşırlarken, nasıl olur da, apayrı – yine de stabil – gen ifade profillerine ve de farklı ve bağımsız hücre fonksiyonlarına sahip olabilmektedirler?
- Fibroblastlar veya lenfositler gibi farklılaşmamış hücreler, nasıl hücre bölünmesi yoluyla fenotiplerini stabil bir şekilde korumaktadırlar?
- Nasıl, bir farklılaşmamış kök hücre, bazen bölündüğünde iki yeni kök hücre verirken, bazen de bir kök hücre ve de bir farklılaşmış hücre verebilmektedir?
- Memelilerin, bizim de dahil olduğumuz Placentalia infra sınıfına ait dişi bireylerinin her hücresinde; ayni nükleoplazma içinde bulunan ve de neredeyse özdeş DNA dizinlerine sahip iki X kromozomundan biri inaktive edilmektedir. İki X kromozomundan hangisinin inaktive edileceği nasıl belirlenmektedir ve de inaktivasyon hangi yolla/yollarla gerçekleşmektedir?
- Tamamen aynı genotipe sahip tek yumurta ikizlerinin, nasıl olur da hastalıklara genetik yatkınlıkları farklı olur?
- Çevremiz ve de yaşam tarzımız bizi (gen ifademizi dolayısıyla bizi) ne kadar, nasıl etkiler?
- Bu etkiler bizden sonraki kuşaklara da aktarılır mı?
Epigenetik mekanizmalar
Epigenetik mekanizmalar ikiye ayrılır:
- Doğrudan gen ifadesini kontrol eden veya etkileyen mekanizmalar
- Dolaylı yoldan gen ifadesini kontrol eden veya etkileyen mekanizmalar
Dolaylı yoldan etkiyen mekanizmalar
Dolaylı yoldan gen ifadesine etkiyen mekanizmalar post-transkripsyonel (transkripsiyon sonrası, yani ana DNA molekülünden RNA molekülü elde edildikten sonra) mekanizmaları özellikle de nonkoding RNA’nın (RNAi vb.) kodlayıcı RNA (mRNA) üzerine etkiyerek protein sentezini engellemesini içerir.
Doğrudan etkiyen mekanizmalar
Bu mekanizmalar da ikiye ayrılır:
- DNA düzeyindeki modifikasyonlar
- Kromatin düzeyindeki modifikasyonlar
- Bu modifikasyonlar hem kovalent hem de nonkovalent olabilirler.
- Genlerin sessizleşmesine neden olurlar. Bu da geni inaktive edici bir mütasyon veya delesyon gibi genetik bir mekanizmayla eşdeğerdir.
DNA düzeyindeki modifikasyonlar
DNA düzeyindeki modifikasyonları üçe ayırabiliriz:
- DNA metilasyonu (Kovalent DNA modifikasyonları)
- Nonkovalent DNA modifikasyonlar
- Transkripsiyon faktörleri tarafından feed-forward otoregülasyon (Kovalent ve nonkovalent)
Bu modifikasyonların arasından DNA metilasyonu en bilinen ve en işlevsel olanıdır.
Kromatin düzeyindeki modifikasyonlar
Kromatin düzeyindeki modifikasyonları da kovalent ve nonkovalent olmak üzere ikiye ayırabiliriz:
- Kovalent modifikasyonlar histon modifikasyonlarıdır. Bunlar:
- Asetilasyon,
- Metilasyon,
- Fosforilasyon,
- Übikitinasyon ve de
- Sümoylasyondur.
- Nonkovalent modifikasyonları ise şunlardır:
- Histon takasları
- Histon katımları
- Kromatin tadilatı
- Nonkoding RNA ile etkileşim
- Diğer ajanlarla etkileşim (virüsler, farklı protein grupları)
- Uzun-mesafe kromozom etkileşimleri (hem kromozom-içi hem kromozomlar-arası)
Epigenetik olgular
Çok çeşitli ve birbirleriyle alakasız görünen onlarca biyolojik olgu (hadise), aslında epigenetik mekanizmalarca meydana gelmektedir. Epigenetik temelli bu olguları ortaya çıkarmak aslında hiç kolay değildir, çünkü hem birçok biyolojik olgunun moleküler temeli bilinmemektedir, hem de halen keşfedilmemiş muhtelif epigenetik mekanizma mevcuttur.
Bu olguların başlıcaları şunlardır:
- X kromozomu inaktivasyonu,
- Genomik imprinting,
- Paramütasyon,
- Floral simetri,
- Farelerde agouti lokusunun aktarılması,
- Polycomb sessizleştirmesi,
- Konum-etki çeşitliliği,
- Drosophila’da Hox genlerinin modellenmesi,
- Hücre farklılaşması,
- Nöronal gelişim
Epigenetik mekanizmaların kalıtımı
Hücreye kimliğini kazandıran, yani fenotipini ortaya çıkartan epigenetik mekanizmaların, mitoz sırasında bir sonraki hücre soyuna nasıl aktarıldığı, halen bir merak konusudur. Aynı şekilde, bu bilginin, organizmalarda, sonraki nesillere nasıl aktarıldığı da pek anlaşılamamıştır.
Ancak, bu epigenetik işaretlerin ya da bu epigenetik regülasyonun dölden döle aktarıldığına dair sayısız kanıt mevcuttur:
- Erişkin sirke sineklerinin (Drosophila melanogaster L.) oluşumundan sorumlu embriyonik hücreler, ortamlarından çıkarıldıklarında, bölünmeye devam ederler. Gelişmekte olan embriyoya geri konduklarında da, bacak veya kanat gibi, ilişkili oldukları yapıyı oluşturmaktadırlar. Hücreler sadece kendi kimliklerini hatırlamakla yetinmemekte, aynı zamanda bu bilgiyi hücre bölünmesinde diğer hücrelere de aktarmaktadırlar.
- Geniş çaplı bir araştırma, annenin davranışlarının, bebeğin DNA’sını etkileyebildiğini göstermektedir. Bu etkinin potansiyel mekanizması; anne sütü ile beslenen farelerin, glükokortikoid reseptör kodlayan geninin DNA metilasyonundaki değişimi ile açıklanmaktadır. Embriyonik farelerin, antiandrojenik bir bileşik olan vinklozin’e maruz kalmaları; spermatogenesisin azalmasına neden olmuştur. Ve de, bu fizyolojik etki, sonraki birçok nesilde de gözlenmiştir.
Bitkilerle yapılan bir çalışma aşağıdaki sonuçları ortaya koymuştur:
- Strese maruz kalan bitkiler, gen ifadelerini değiştirerek, değişen ortama adaptasyon sağlamışlardır. Bunun için gerekirse genomlarını destabilize bile etmişlerdir. Böylelikle yeni bir fenotip ortaya çıkarmışlardır.
- Yeni fenotipe sahip bitkiler, stres ortamından uzaklaştırılmalarına rağmen, dört nesil boyunca bu adaptasyonu korumuşlardır. Yani stresten ortaya çıkan adaptif fenotipik değişiklikler 4 sonraki nesile kadar aktarılmıştır.
- Strese maruz kalmanın hafızası mevcuttur ve de bu hafıza dölden döle aktarılabilmektedir.
Döllenmeden hemen sonra, erken embriyonun genomu büyük çapta ve muazzam bir demetilasyon sürecine girer. Bu ‘silinme’den kurtulan spesifik bölgeler dışında, implantasyon öncesi embriyonun genomu tamamen hipometiledir (az metillenmiş). Bu da embriyonun pluripotensisiyle mantıken bağdaşır. İmplantasyon sonrası, DNA yeniden metillenmeye başlar.
Mitoz sırasında da benzeri bir durum yaşanır ve genom demetile olur.
Genomun demetilasyona uğramasının ardından, nasıl tekrar aynı bölgelerin metilasyona uğradıkları, yani epigenetik bilginin nasıl korunup aktarıldığını açıklamaya çalışan muhtelif modeller mevcuttur.
Epigenetik mekanizmaların bilgisinin, genellikle, mitoz veya mayoz sırasında, ‘silinmeyen’ kromatin modifikasyonları ve de bazı siRNA’larla aktarıldığı düşünülmektedir.
Epigenetik etkileşimler
Bilinen bütün epigenetik mekanizmalar, kendi aralarında mükemmel bir şekilde etkileşim içindedirler.
Hemen hemen bütün mekanizmalar birbirlerini iki-yönlü olarak etkilemektedirler ve de kontrol etmektedir.
Ana mekanizmalar kromatin seviyesinde gerçekleşen mekanizmalardır. (Çok kısa süre öncesine kadar ana mekanizmanın DNA metilasyonu olduğu düşünülüyordu.)
Epigenetik çalışmalar
Epigenetik bilimi bugün; ontoloji, embriyoloji, sağlık bilimi, metabolizma, kompleks hastalıklar, biyopsikoloji, antropoloji, osteoarkeoloji vb. ile ilgilenen bilim insanları tarafından, bu konularla iç içe çalışılmaktadır.
En büyük çalışmalar;
- Agouti fareleriyle,
- İnsanda tek yumurta ikizleriyle,
- Sirke sineğiyle (Drosophila melanogaster L.),
- İnsanda lösemi hastalarıyla deneysel olarak,
- Nöronal gelişim incelemeleriyle,
- Embriyolojik gelişimlerle ve
- Bitkilerle yapılmaktadır.
Löseminin bir türü olarak bilinen ve ölümcül bir ilik kanseri olan MDS (MiyeloDisplastik Sendrom) hastalarıyla 2006 ve 2007’de yapılan deneysel epigenetik tedavi çalışmalarında hastaların %50’si tamamen iyileşmiş, hiçbir yan etki görülmemiştir. 2008 yılının başlarında FDA tarafından kabul edilen desitabin adlı epigenetik etkili kimyasal, Amerika'da ve Avrupa'da "dacogen" ticari ismiyle piyasaya sürülmüştür. Türkiye'de ise halen Sağlık Bakanlığı'nın iznini beklemektedir.
Dipnotlar
- ^ Adrian Bird (2007). "Perceptions of epigenetics". Nature. Cilt 447. ss. 396-398. doi:10.1038/nature05913. PMID 17522671
- ^ Dr. S. Sinanoğlu, 1953. Yunanca – Türkçe Sözlük
- ^ Hayvanların Oluşumu Üzerine (Περὶ ζῴων γενέσεως De Generatione Animalium), Aristoteles
- ^ "Universalis, Epigénèse". 26 Mayıs 2009 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ağustos 2008.
- ^ Aaron D. Goldberg (2007). "Epigenetics: A Landscape Takes Shape". Cell. Cilt 134. ss. 635-638. doi:10.1016/j.cell.2007.02.006. PMID 17320500
Kaynakça
- Mechanisms of epigenetic inheritance, April 2007, C. Martin and Y. Zhang, Review, Cell Biology
- Epigenetics, A Historical Review, June 2006, Robin Holliday, Review, Landes Bioscience
- Epigenetic Epidemiology of the Developmental Origins Hypothesis, April 2007, R.A. Waterland and K.B. Michels, Annual Review of Nutrition
- Passing the message on: inheritance of epigenetic traits, April 2007, D.M. Bond and E.J. Finnegan, TRENDS in Plant Science
- Epigenetic tête – à – tête: the bilateral relationship between chromatin modifications and DNA methylation, August 2006, A.C. D’Alessio and M. Szyf, Minireview, Biochem. Cell Biology
- Epigenetics in Development, February 2007, Julie C. Kiefer, Developmental Dynamics
- Epigenetic variation and inheritance in mammals, September 2006, V.K. Rakyan and S. Beck, Review, Current Opinion in Genetics & Development
- Epigenetic mechanisms in the context of complex diseases, March 2007, J. Van Vliet, N.A. Oates and E. Whitelaw, Review, Cellular and Molecular Life Sciences
- Epigenetic transitions in plants not associated with changes in DNA or histone modifications, March 2007, T. Nishimura and J. Paszkowski, Review, Biochimica et Biophysica Acta
- Epigenetic inheritance in plants, May 2007, I.R. Henderson and S.E. Jacobsen, Review, Nature Vol 447
- Silence of the nucleosomes, November 2007, Lin, J. C. et al., Nature Reviews Cancer
- Immortal Strands? Give Me a Break, June 2007, Peter M. Lansdorp, Cell
- Polycomb/Trithorax response elements and epigenetic memory of cell identity, 2007, L. Ringrose and R. Paro, Review, Development
- Unfinished Symphony, May 2006, Jane Qiu, Nature Vol 441
- The Epigenome Network of Excellence, 2005, A. Akhtar, G. Cavalli, PLoS Biology
Dış bağlantılar
- NovaScience, Epigenetics 14 Ağustos 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- LandesBioscience, Epigenetics Society 17 Mayıs 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- What is epigenetics? 20 Ağustos 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Nobel Prize for Epigenetics 25 Eylül 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Epigenetics General Information 25 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- Epigenetics, beyond genes 23 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Epigenetik biyolojide DNA dizisindeki degisikliklerden kaynaklanmayan ama ayni zamanda irsi olan gen ifadesi degisikliklerini inceleyen bilim dalidir Diger bir deyisle irsi kalitimsal olup genetik olmayan fenotipik varyasyonlari incelemektedir Bu degisiklikler hucreyi ya da organizmayi dogrudan etkilemektedir ancak DNA dizisinde hicbir degisiklik gerceklesmemektedir DNA molekulunun ikili sarmal yapisiEtimoloji ve anlamlariEski Yunanca epi epi oneki ustu nde uzeri nde otesi nde oncesi nde anlamlarini tasir Genesis Genesis ise dogus koken yaratilis veya olusum demektir Aristoteles epigenesis olusum oncesi sozcugunu biyolojide o zaman en kabul goren teori olan preformasyona onceden olusum a karsit bir teori olarak kullanmistir Aristoteles in gore canlinin sekli ve yapisi dollenme sirasinda mevcut degildir Bu yapi doguma kadar baskalasimlar yoluyla yavas yavas gelismektedir Epigenetik sozcugu epigenetikos epigenetikos iste ilk defa Aristoteles tarafindan epigenez e epigenesis e ait ona dair anlaminda bir sifat olarak kullanilmistir Hayvanlarin epigenetik olusumlarindan ya da epigenetik gelisimlerinden bahsederken onlarin o gunku kaniya ters olarak rahimde ya da yumurtada yavas yavas asama asama gelisimlerini kastetmektedir Boylelikle epigenetik ilk anlamiyla embriyolojik bir sureci anlatan bir sifat olarak 1940 lara kadar kullanilmistir Epigenetik sozcugu 1942 de ilk kez bir bilim dali anlamiyla tarafindan kullanilmistir Onu bir isim olarak Epigenetic Genetics Epigenez Genetigi sozcuklerinden Epigenetics Epigenetik kelimesini turetmistir Waddington a gore epigenetik gelisim esnasinda genotipin fenotipi nasil olusturdugunu inceleyen bilim dalidir Waddington un daha cok embriyolojik bir anlam ile olusturdugu epigenetik terimi molekuler tekniklerin gelismesiyle daha molekuler seviyeye indirilmis ve de kalitimsal anlam eklenmistir Bu anlamda bugun en cok kullanilan ve de kabul goren tanimi soyledir Epigenetik DNA dizisindeki degisikliklerle aciklanamayan mitoz veya mayoz yoluyla kalitilan gen ekspresyonu ifadesi degisikliklerini inceleyen bilim dalidir Gercekte gen ifadeleri fenotipi belirlediginden Waddington un tanimi da yanlis kabul edilmemektedir Ancak irsilik faktoru bulundurmadigindan eksik gorulmektedir Boylelikle Epigenetik teriminin Turkcede bes anlami vardir diyebiliriz Bunlar Epigenez teorisine dair anlaminda sifat Aristoteles Irsi kavram icermeyen Epigenetik bilimi Waddington Bu bilime dair anlaminda sifat Irsi kavram iceren Epigenetik bilimi cagdas Bu bilime dair anlaminda sifat Her ne kadar gecmisten bugune bu bes anlama sahip olmus olsa da son ikisi cagdas bilim tarafindan kabul edilen ve bundan sonra bu makalede yer verilecek olan anlamlardir Yanitlamaya calistigi sorularFenotipi belirleyen nedir Cok hucreli bir organizmada ornegin bir karaciger hucresi ile bir kas hucresi tamamen ayni genotipi paylasirlarken nasil olur da apayri yine de stabil gen ifade profillerine ve de farkli ve bagimsiz hucre fonksiyonlarina sahip olabilmektedirler Fibroblastlar veya lenfositler gibi farklilasmamis hucreler nasil hucre bolunmesi yoluyla fenotiplerini stabil bir sekilde korumaktadirlar Nasil bir farklilasmamis kok hucre bazen bolundugunde iki yeni kok hucre verirken bazen de bir kok hucre ve de bir farklilasmis hucre verebilmektedir Memelilerin bizim de dahil oldugumuz Placentalia infra sinifina ait disi bireylerinin her hucresinde ayni nukleoplazma icinde bulunan ve de neredeyse ozdes DNA dizinlerine sahip iki X kromozomundan biri inaktive edilmektedir Iki X kromozomundan hangisinin inaktive edilecegi nasil belirlenmektedir ve de inaktivasyon hangi yolla yollarla gerceklesmektedir Tamamen ayni genotipe sahip tek yumurta ikizlerinin nasil olur da hastaliklara genetik yatkinliklari farkli olur Cevremiz ve de yasam tarzimiz bizi gen ifademizi dolayisiyla bizi ne kadar nasil etkiler Bu etkiler bizden sonraki kusaklara da aktarilir mi Epigenetik mekanizmalarEpigenetik mekanizmalar ikiye ayrilir Dogrudan gen ifadesini kontrol eden veya etkileyen mekanizmalar Dolayli yoldan gen ifadesini kontrol eden veya etkileyen mekanizmalarDolayli yoldan etkiyen mekanizmalar Dolayli yoldan gen ifadesine etkiyen mekanizmalar post transkripsyonel transkripsiyon sonrasi yani ana DNA molekulunden RNA molekulu elde edildikten sonra mekanizmalari ozellikle de nonkoding RNA nin RNAi vb kodlayici RNA mRNA uzerine etkiyerek protein sentezini engellemesini icerir Dogrudan etkiyen mekanizmalar Bu mekanizmalar da ikiye ayrilir DNA duzeyindeki modifikasyonlar Kromatin duzeyindeki modifikasyonlarBu modifikasyonlar hem kovalent hem de nonkovalent olabilirler Genlerin sessizlesmesine neden olurlar Bu da geni inaktive edici bir mutasyon veya delesyon gibi genetik bir mekanizmayla esdegerdir DNA duzeyindeki modifikasyonlar DNA duzeyindeki modifikasyonlari uce ayirabiliriz DNA metilasyonu Kovalent DNA modifikasyonlari Nonkovalent DNA modifikasyonlar Transkripsiyon faktorleri tarafindan feed forward otoregulasyon Kovalent ve nonkovalent Bu modifikasyonlarin arasindan DNA metilasyonu en bilinen ve en islevsel olanidir Kromatin duzeyindeki modifikasyonlar RNAi nin isleme mekanizmasi ve de diger epigenetik mekanizmalarla etkilesimi Kromatin duzeyindeki modifikasyonlari da kovalent ve nonkovalent olmak uzere ikiye ayirabiliriz Kovalent modifikasyonlar histon modifikasyonlaridir Bunlar Asetilasyon Metilasyon Fosforilasyon Ubikitinasyon ve de Sumoylasyondur Nonkovalent modifikasyonlari ise sunlardir Histon takaslari Histon katimlari Kromatin tadilati Nonkoding RNA ile etkilesim Diger ajanlarla etkilesim virusler farkli protein gruplari Uzun mesafe kromozom etkilesimleri hem kromozom ici hem kromozomlar arasi Epigenetik olgularCok cesitli ve birbirleriyle alakasiz gorunen onlarca biyolojik olgu hadise aslinda epigenetik mekanizmalarca meydana gelmektedir Epigenetik temelli bu olgulari ortaya cikarmak aslinda hic kolay degildir cunku hem bircok biyolojik olgunun molekuler temeli bilinmemektedir hem de halen kesfedilmemis muhtelif epigenetik mekanizma mevcuttur Bu olgularin baslicalari sunlardir X kromozomu inaktivasyonu Genomik imprinting Paramutasyon Floral simetri Farelerde agouti lokusunun aktarilmasi Polycomb sessizlestirmesi Konum etki cesitliligi Drosophila da Hox genlerinin modellenmesi Hucre farklilasmasi Noronal gelisimEpigenetik mekanizmalarin kalitimiHucreye kimligini kazandiran yani fenotipini ortaya cikartan epigenetik mekanizmalarin mitoz sirasinda bir sonraki hucre soyuna nasil aktarildigi halen bir merak konusudur Ayni sekilde bu bilginin organizmalarda sonraki nesillere nasil aktarildigi da pek anlasilamamistir Ancak bu epigenetik isaretlerin ya da bu epigenetik regulasyonun dolden dole aktarildigina dair sayisiz kanit mevcuttur Eriskin sirke sineklerinin Drosophila melanogaster L olusumundan sorumlu embriyonik hucreler ortamlarindan cikarildiklarinda bolunmeye devam ederler Gelismekte olan embriyoya geri konduklarinda da bacak veya kanat gibi iliskili olduklari yapiyi olusturmaktadirlar Hucreler sadece kendi kimliklerini hatirlamakla yetinmemekte ayni zamanda bu bilgiyi hucre bolunmesinde diger hucrelere de aktarmaktadirlar Genis capli bir arastirma annenin davranislarinin bebegin DNA sini etkileyebildigini gostermektedir Bu etkinin potansiyel mekanizmasi anne sutu ile beslenen farelerin glukokortikoid reseptor kodlayan geninin DNA metilasyonundaki degisimi ile aciklanmaktadir Embriyonik farelerin antiandrojenik bir bilesik olan vinklozin e maruz kalmalari spermatogenesisin azalmasina neden olmustur Ve de bu fizyolojik etki sonraki bircok nesilde de gozlenmistir Bitkilerle yapilan bir calisma asagidaki sonuclari ortaya koymustur Strese maruz kalan bitkiler gen ifadelerini degistirerek degisen ortama adaptasyon saglamislardir Bunun icin gerekirse genomlarini destabilize bile etmislerdir Boylelikle yeni bir fenotip ortaya cikarmislardir Yeni fenotipe sahip bitkiler stres ortamindan uzaklastirilmalarina ragmen dort nesil boyunca bu adaptasyonu korumuslardir Yani stresten ortaya cikan adaptif fenotipik degisiklikler 4 sonraki nesile kadar aktarilmistir Strese maruz kalmanin hafizasi mevcuttur ve de bu hafiza dolden dole aktarilabilmektedir Dollenmeden hemen sonra erken embriyonun genomu buyuk capta ve muazzam bir demetilasyon surecine girer Bu silinme den kurtulan spesifik bolgeler disinda implantasyon oncesi embriyonun genomu tamamen hipometiledir az metillenmis Bu da embriyonun pluripotensisiyle mantiken bagdasir Implantasyon sonrasi DNA yeniden metillenmeye baslar Mitoz sirasinda da benzeri bir durum yasanir ve genom demetile olur Genomun demetilasyona ugramasinin ardindan nasil tekrar ayni bolgelerin metilasyona ugradiklari yani epigenetik bilginin nasil korunup aktarildigini aciklamaya calisan muhtelif modeller mevcuttur Epigenetik mekanizmalarin bilgisinin genellikle mitoz veya mayoz sirasinda silinmeyen kromatin modifikasyonlari ve de bazi siRNA larla aktarildigi dusunulmektedir Epigenetik etkilesimlerBilinen butun epigenetik mekanizmalar kendi aralarinda mukemmel bir sekilde etkilesim icindedirler Hemen hemen butun mekanizmalar birbirlerini iki yonlu olarak etkilemektedirler ve de kontrol etmektedir Ana mekanizmalar kromatin seviyesinde gerceklesen mekanizmalardir Cok kisa sure oncesine kadar ana mekanizmanin DNA metilasyonu oldugu dusunuluyordu Epigenetik calismalarFarkli DNA metilasyonuna sahip klon agouti fareleri Epigenetik bilimi bugun ontoloji embriyoloji saglik bilimi metabolizma kompleks hastaliklar biyopsikoloji antropoloji osteoarkeoloji vb ile ilgilenen bilim insanlari tarafindan bu konularla ic ice calisilmaktadir En buyuk calismalar Agouti fareleriyle Insanda tek yumurta ikizleriyle Sirke sinegiyle Drosophila melanogaster L Insanda losemi hastalariyla deneysel olarak Noronal gelisim incelemeleriyle Embriyolojik gelisimlerle ve Bitkilerle yapilmaktadir Loseminin bir turu olarak bilinen ve olumcul bir ilik kanseri olan MDS MiyeloDisplastik Sendrom hastalariyla 2006 ve 2007 de yapilan deneysel epigenetik tedavi calismalarinda hastalarin 50 si tamamen iyilesmis hicbir yan etki gorulmemistir 2008 yilinin baslarinda FDA tarafindan kabul edilen desitabin adli epigenetik etkili kimyasal Amerika da ve Avrupa da dacogen ticari ismiyle piyasaya surulmustur Turkiye de ise halen Saglik Bakanligi nin iznini beklemektedir Dipnotlar Adrian Bird 2007 Perceptions of epigenetics Nature Cilt 447 ss 396 398 doi 10 1038 nature05913 PMID 17522671 Dr S Sinanoglu 1953 Yunanca Turkce Sozluk Hayvanlarin Olusumu Uzerine Perὶ zῴwn genesews De Generatione Animalium Aristoteles Universalis Epigenese 26 Mayis 2009 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Agustos 2008 Aaron D Goldberg 2007 Epigenetics A Landscape Takes Shape Cell Cilt 134 ss 635 638 doi 10 1016 j cell 2007 02 006 PMID 17320500KaynakcaMechanisms of epigenetic inheritance April 2007 C Martin and Y Zhang Review Cell Biology Epigenetics A Historical Review June 2006 Robin Holliday Review Landes Bioscience Epigenetic Epidemiology of the Developmental Origins Hypothesis April 2007 R A Waterland and K B Michels Annual Review of Nutrition Passing the message on inheritance of epigenetic traits April 2007 D M Bond and E J Finnegan TRENDS in Plant Science Epigenetic tete a tete the bilateral relationship between chromatin modifications and DNA methylation August 2006 A C D Alessio and M Szyf Minireview Biochem Cell Biology Epigenetics in Development February 2007 Julie C Kiefer Developmental Dynamics Epigenetic variation and inheritance in mammals September 2006 V K Rakyan and S Beck Review Current Opinion in Genetics amp Development Epigenetic mechanisms in the context of complex diseases March 2007 J Van Vliet N A Oates and E Whitelaw Review Cellular and Molecular Life Sciences Epigenetic transitions in plants not associated with changes in DNA or histone modifications March 2007 T Nishimura and J Paszkowski Review Biochimica et Biophysica Acta Epigenetic inheritance in plants May 2007 I R Henderson and S E Jacobsen Review Nature Vol 447 Silence of the nucleosomes November 2007 Lin J C et al Nature Reviews Cancer Immortal Strands Give Me a Break June 2007 Peter M Lansdorp Cell Polycomb Trithorax response elements and epigenetic memory of cell identity 2007 L Ringrose and R Paro Review Development Unfinished Symphony May 2006 Jane Qiu Nature Vol 441 The Epigenome Network of Excellence 2005 A Akhtar G Cavalli PLoS BiologyDis baglantilarNovaScience Epigenetics 14 Agustos 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce LandesBioscience Epigenetics Society 17 Mayis 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce What is epigenetics 20 Agustos 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Nobel Prize for Epigenetics 25 Eylul 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Epigenetics General Information 25 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce Epigenetics beyond genes 23 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce