Epigenen staan voor de omstandigheden waaraan we blootgesteld worden. De epigenetische omstandigheden bepalen samen met de genen hoe het lichaam handelt. De epigenen programmeren de genen en omgevingsfactoren en leefstijl kunnen deze epigenen voor een deel manipuleren.
Epigenetische veranderingen kunnen ontstaan omdat genen door bijvoorbeeld stress, roken of eetgewoontes aan of juist uit worden gezet. Op een gen ligt de informatie om een eiwit aan te maken. Al deze eiwitten hebben een taak in het lichaam. Als een gen actief is, kan eiwit kan zijn werk doen.
Elke cel van ons lichaam bevat hetzelfde DNA met daarin de code voor ruim 20.000 genen. De afstelling van die genen, welke er 'aan' of 'uit' staan, wordt het epigenoom genoemd en wordt bepaald door moleculaire dimmers die vastzitten aan het DNA. Een voorbeeld hiervan is DNA-methylatie.
Bij epigenetische veranderingen verandert de functie van een gen zonder dat de code verandert. Vergelijk het met het uitvoeren van precies hetzelfde notenschrift door verschillende muzikanten: het stuk is hetzelfde, maar de muziek is anders. Twee mensen kunnen genetisch identiek zijn, maar epigenetisch verschillend.
Die andere vormen van overerving, waarbij de DNA-volgorde geen rol speelt in de informatieoverdracht van ouder op kind, worden epigenetische overerving genoemd.
ROTTERDAM - Gevoeligheid voor stress is in veel gevallen genetisch bepaald. Vier op de tien Nederlanders zijn door variaties in hun genen gevoeliger voor stress, en daardoor hebben ze sneller last van overgewicht en depressies. Tien procent van de Nederlanders is juist minder gevoelig voor stress.
Epigenetica draait om hoe je set aan genen tot uiting komt en de invloed die omgevingsfactoren daarop hebben. Wat zijn die omgevingsfactoren? Dat zijn dingen zoals roken, stress, sporten, het dag- en nachtritme en bewegen. De omgeving kan de werking van genen activeren of uitschakelen.
Wetenschappers kunnen DNA aanpassen met de techniek CRISPR-Cas. Onderzoekers hebben CRISPR-Cas ontdekt bij bacteriën. Vervolgens hebben ze het aangepast om ook heel precies DNA te kunnen veranderen in cellen van mensen, dieren en planten. De naam CRISPR is afkomstig van het systeem in bacteriën.
Kunnen we DNA veranderen? Ja. Naast dat we DNA kunnen aflezen, kunnen we deze bouwstenen van het leven ook aanpassen. Dat gaat door middel van CRISPR-Cas-methode.
Vaak zit de afwijking in een gen dat eigenlijk andere fouten in het DNA moet repareren. Is zo'n reparatiegen stuk, dan kunnen er steeds nieuwe DNA-fouten in de cel ontstaan. Daardoor kan de cel ongeremd gaan delen. Als cellen ongeremd gaan delen, ontstaat er een kwaadaardige tumor.
Over chromosomen, DNA en genen
Chromosomen bestaan uit DNA. Het DNA bevat codes waarin onze erfelijke eigenschappen zijn vastgelegd. Dit zijn de genen. Elk gen beschrijft de code van een kenmerk, die (mee)bepaalt hoe iemand er uit ziet of hoe iemands lichaam werkt.
Het epigenoom bepaalt welke genen in de weefsels tot expressie komen en welke genen in de weefsels niet tot expressie komen. Het epigenoom heeft een viertal strategieën om genexpressie te reguleren. Het epigenoom zorgt ervoor dat er geen m-RNA wordt geproduceerd. Dus dat er geen transcriptie van een gen is.
Enerzijds zijn er invloeden van buiten het lichaam die kanker kunnen veroorzaken, zoals ultraviolette (UV-)straling, chemische stoffen en virussen. Deze agentia hebben als gemeenschappelijk kenmerk dat ze beschadigend werken op het DNA van cellen en daardoor mutaties kunnen veroorzaken.
Het geslachtschromatine (ook: lichaampje van Barr, Barr body) is een structuur in de kern bij cellen van vrouwelijke zoogdieren. Vrouwelijke zoogdieren, waaronder de mens, hebben twee X-chromosomen. Als beide chromosomen tot expressie komen, is dat dodelijk voor de cel.
De effecten van meditatie op genexpressie
Genen die gedeactiveerd werden, hingen onder meer samen met ontstekingsreacties en stress. Bij de ervaren beoefenaars van meditatie was het effect nog groter.
Bij methylering (methylatie) wordt een methylgroep aan een molecuul toegevoegd. Een methylgroep bestaat uit één koolstofatoom en drie waterstofatomen (CH₃). Om de methylatiecyclus te laten werken heb je de actieve vormen van vitamine B12, foliumzuur en vitamine B6 nodig. Om B12 te activeren heb je methylering nodig.
Bij Eukaryoten (de "hogere" organismen zoals planten, dieren, schimmels en protisten) bevindt zich het belangrijkste DNA in de celkern (nucleus - vandaar ook nucleïnezuur). Daarnaast is er DNA in de mitochondriën (het mtDNA) en de eventueel aanwezige plastiden (het cpDNA).
Beschadiging van het DNA treedt op door blootstelling aan straling, zoals het ultraviolette bestanddeel van zonlicht en röntgenstralen. Maar ook toxische stoffen beschadigen het DNA, zoals bestanddelen van sigarettenrook en chemotherapeutica, zoals cisplatine.
DNA wordt gehaald uit de kernen van lichaamscellen. Het DNA kan op verschillende plaatsen in ons lichaam gevonden worden. Het DNA blijft 100% betrouwbaar zolang deze lichaamscellen nog intact zijn. Dus zolang ze nog 'leven'.
DNA molecuul
De mens heeft 3.200.000.000 verschillende DNA letters. Per cel bevat het DNA van de mens ongeveer 2 meter DNA en ons lichaam 74 miljoen km DNA, dat is meer dan 240x heen en terug naar de zon.
RNA versus DNA
RNA is een afkorting voor ribonucleïnezuur. Het lijkt erg op DNA. Een RNA-keten is net als DNA opgebouwd uit vier verschillende bouwstenen, nucleotiden. Maar anders dan DNA heeft RNA naast adenine (A), cytosine (C) en guanine (G), en het nucleotide uracil (U) in plaats van thymine (T).
Het is dynamisch. Dat wil zeggen dat de moleculaire laag op het genoom voortdurend verandert. Dit kan door een prikkel uit de omgeving.
Het DNA is de naam voor het zogenaamde boekje wat in al onze lichaamscellen aanwezig is en waarin precies staat beschreven hoe ons lichaam opgebouwd is en hoe verschillende onderdelen van ons lichaam moeten werken. Het is dus heel belangrijk voor het lichaam. Het DNA wordt ook wel ons erfelijk materiaal genoemd.
De modificatie van genen van organismen kent verschillende toepassingen. Bijvoorbeeld ter verbetering van de productie van geneesmiddelen en voedsel, gentherapeutische behandelingen en onderzoek bij ziekten. Hieronder onderscheiden we verschillende organismen die voor deze doelen genetisch gemodificeerd zijn.