海角社区

De fleste ved, at vores DNA, vores arvemateriale, har en afg酶rende rolle for, hvordan vi udvikler os, hvordan vi ser ud, hvilke sygdomme, vi er i risiko for at f氓, osv. Dette DNA findes i hver eneste af vores celler, og det 忙ndrer sig ikke; n氓r en celle deler sig for at forny sig selv, tager den en pr忙cis kopi af sit DNA med. Men hvis hver eneste celle starter ud med den samme DNA, hvordan kan det s氓 v忙re, at alle celler ikke udvikler sig ens?

Det er det, som videnskaben kalder et rigtigt godt sp酶rgsm氓l, og i disse 氓r er mange forskere optaget af epigenetikken; alts氓 at faktorer udefra i kortere eller l忙ngere tid kan 忙ndre p氓, hvordan en celles ellers uforanderlige gener kan variere i udtryk.

Faktorerne kan fx v忙re den mad, vi spiser, den motion, vi dyrker, eller at vi bliver 忙ldre. Nogle forskere mener ogs氓, at epigenetiske 忙ndringer kan overf酶res fra for忙ldrene til det uf酶dte barn, s氓 barnet allerede i fostertilstanden s氓 at sige kodes til at h氓ndtere det milj酶, som moderen eller faderen er udsat for. Nogle forskere mener yderligere, at ogs氓 psykiske p氓virkninger som fx stress og traumer hos en for忙lder kan f酶re til epigenetiske 忙ndringer i et uf酶dt barn, fx forh酶jet niveau af stresshormoner.

Epigenetiske 忙ndringer er ikke varige og forsvinder igen.

Molekyler er basis for alt levende

- Alt liv er molekyl忙rt i sin basis. S氓 ideen om, at organismer ogs氓 p氓 molekyl忙rt niveau reagerer p氓 p氓virkninger, er logisk. Jeg er kemiker og interesserer mig for, hvad der foreg氓r p氓 det molekyl忙re niveau, n氓r der indtr忙ffer en bestemt epigentisk p氓virkning af et gen, siger Jasmin Mecinovic.

Epigentiske p氓virkninger 鈥� om de er tilsigtede fra naturen eller udl酶st af milj酶p氓virkninger - igangs忙tter kemiske 忙ndringer af nogle strukturer, der ligger omkring selve DNA鈥檈t inde i hver eneste cellekerne. Disse strukturer kaldes histoner, og deres prim忙re funktion er at udg酶re et skelet, som de to meter lange DNA-strenge kan vikles op om.

Men de har ogs氓 billedligt talt en hale, der stikker uden for DNA鈥檈t. Den kan enzymer s忙tte sig fast p氓. N氓r enzymer g酶r det, afstedkommer det, at der bliver sendt besked gennem histonet ind i cellekernen om, at der skal t忙ndes eller slukkes for nogle af de gener, der ligger derinde.

Et genom best氓r af en organismes samlede genetiske materiale og indeholder ekstremt meget information 鈥� de fleste har nok h酶rt om baserne A, C, G og T, der i de to DNA-strenge kan kobles p氓 et utal af m氓der. Hver forbindelse bliver til et unikt gen, som p氓 sin side afg酶r, hvilken funktion, en celle skal have i en organisme. Groft sagt er basernes sammens忙tning ansvarlig for, om du bliver m酶rkh氓ret, h酶jreh氓ndet eller udvikler seks t忙er p氓 f酶dderne.

- Et menneskeligt genom indeholder mindst 20.000 gener og er dermed ligesom en bog p氓 20.000 sider, der indeholder en masse information, men ikke alt er i spil p氓 samme tid. Lad os lege, at vi begge to har en kopi af den bog. Jeg sl氓r op p氓 side 10, og du sl氓r op p氓 side 100. Vi f氓r to forskellige stykker information fra samme kilde. S氓dan er det ogs氓 med gener; der er ikke altid adgang til det hele, kun enkelte dele bliver aktiveret. Og den aktivering kan alts氓 foranlediges af proteiner, der kan h忙fte, fjerne eller genkende sm氓 kemiske tags p氓 histonerne, forklarer Jasmin Mecinovic.

Hvor og hvordan, enzymer s忙tter disse tags p氓 histonerne, og hvordan s氓danne 忙ndringer kontrollerer de genetiske udtryk 鈥� det er et k忙mpe puslespil, som forskerne kun i de seneste ca. 30 氓r har haft mulighed for at udforske. 脝ndringerne er nemlig s氓 sm氓, at det har kr忙vet ekstremt avancerede kemiske v忙rkt酶jer at kigge ind i histonernes verden.

Flagrer rundt med spaghetti-arme

Af samme 氓rsag har man indtil nu besk忙ftiget sig mest med de fire kernehistoner, som DNA-strengene vikler sig om. Men der findes et femte histon, kaldet linker H1, som er s氓 uregerligt, at det indtil for ganske nyligt har v忙ret umuligt at studere med eksisterende teknikker.

- Forestil dig, at dette histon har spaghettiarme, der hele tiden flagrer rundt, og hvor sv忙rt det er at tage et billede af det; Det er ligesom hvis jeg vifter med h氓nden, mens du tager et billede: det bliver utydeligt. Men nu eksisterer dette histon alts氓 i mennesket og andre komplekse livsformer, s氓 det m氓  have en vigtig funktion, og det er det, som jeg gerne vil unders酶ge, siger Jasmin Mecinovic.

En af opgaverne for Jasmin Mecinovic鈥檚 forskningsgrupper bliver at udvikle nogle kemiske metoder, som overhovedet g酶r det muligt at se, hvad der foreg氓r i de epigenetiske kringelkroge af det uregerlige H1-histon.

Skyld i sygdomme

Ligesom de 酶vrige histoner har H1 ogs氓 en hale, der sidder udenfor DNA鈥檈t. Ogs氓 den kan blive modificeret af enzymer, s氓 der via H1 kan opst氓 忙ndringer p氓 generne inde i cellekernen.

- En anden vigtig opgave bliver at fors酶ge at bygge H1 histoner, som vi kan modificere specifikt til at ligne naturlige H1 histoner for s氓 at se, hvilken effekt, det kan f氓 p氓 interaktionen med histoner, epigenetiske proteiner og DNA, forklarer Jasmin Mecinovic.