What is epigenetics? - Carlos Guerrero-Bosagna

Çeviri: Ece Ünalan Gözden geçirme: Reşat Bir

Here's a conundrum:

İşte bir ikilem:

identical twins originate from the same DNA,

Tek yumurta ikizleri aynı DNA'dan meydana gelirler.

so how can they turn out so different

Öyleyse önemli derecede genetik geçişi olan özelliklerde bile

even in traits that have a significant genetic component?

nasıl bu kadar farklı olabiliyorlar?

For instance, why might one twin get heart disease at 55,

Örneğin, bir ikiz 55 yaşında kalp hastalığına yakalabilirken

while her sister runs marathons in perfect health?

neden diğeri mükemmel sağlıkla maraton koşabiliyor?

Doğa mı yoksa yetiştirme mi tartışmasının bu konuyla ilgisi çok,

Nature versus nurture has a lot to do with it,

but a deeper related answer can be found within something called epigenetics.

ama daha derin bir cevap epigenetik denen bir olguda bulunabilir.

That's the study of how DNA interacts

Epigenetik, DNA'nın hücrelerde bulunan

with the multitude of smaller molecules found within cells,

bir dizi daha küçük molekülle etkileşimini inceler.

which can activate and deactivate genes.

Bu moleküller genleri etkinleştirebilir ya da devre dışı bırakabilir.

If you think of DNA as a recipe book,

DNA'yı bir yemek tarifi kitabı gibi düşünürseniz,

those molecules are largely what determine what gets cooked when.

bu moleküller çoğunlukla neyin ne zaman pişirileceğini belirleyenlerdir.

They aren't making any conscious choices themselves,

Bu moleküller bilinçli olarak bir tercih yapmazlar.

rather their presence and concentration within cells makes the difference.

Daha ziyade, onların hücredeki varlığı ve derişimi fark yaratır.

So how does that work?

Peki bu nasıl oluyor?

Genes in DNA are expressed when they're read and transcribed into RNA,

DNA'daki genler okunup RNA'ya kopyası çıkarılarak ifade edilir,

which is translated into proteins by structures called ribosomes.

RNA da ribozom denen yapılarda proteinler hâline çevrilir.

And proteins are much of what determines a cell's characteristics and function.

Hücrenin özelliklerini ve görevini belirleyen de büyük oranda proteinlerdir.

Epigenetic changes can boost or interfere with the transcription of specific genes.

Epigenetik değişimler bu genlerin kopyalanmasını destekler ya da engeller.

The most common way interference happens is that DNA,

Genoma bu müdahalelerin en yaygın şekli,

DNA ya da DNA'nın çevresine sarıldığı proteinlerin

or the proteins it's wrapped around,

gets labeled with small chemical tags.

küçük kimyasal etiketlerle işaretlenmesidir.

The set of all of the chemical tags that are attached to the genome

Bir hücrenin genomuna bitişik tüm kimyasal etiketler dizisine

of a given cell

o hücrenin

is called the epigenome.

epigenomu denir.

Some of these, like a methyl group, inhibit gene expression

Bunlardan bazıları, örneğin bir metil grubu, gen ifadelenmesini,

by derailing the cellular transcription machinery

DNA'nın kopyalanma mekanizmasını raydan çıkararak

or causing the DNA to coil more tightly,

ya da DNA'nın daha sıkı kıvrılmasını sağlayıp

DNA'yı ulaşılmaz kılarak engeller.

making it inaccessible.

The gene is still there, but it's silent.

Gen hâlâ oradadır, ama sessizdir.

Boosting transcription is essentially the opposite.

Genin kopyalanmasını desteklemekse temelde bunun zıttıdır.

Some chemical tags will unwind the DNA, making it easier to transcribe,

Bazı kimyasal etiketler DNA'yı çözerek kopyalanmasını kolaylaştırır,

which ramps up production of the associated protein.

böylece ilişkili proteinin üretimi artar.

Epigenetic changes can survive cell division,

Epigenetik değişiklikler hücre bölünmesi sonrası da devam edebilir.

which means they could affect an organism for its entire life.

Bu da değişikliklerin bir canlıyı tüm hayatı boyunca etkileyebilmesi demektir.

Sometimes that's a good thing.

Bu bazen iyi bir şeydir.

Epigenetic changes are part of normal development.

Epigenetik değişiklikler normal gelişimin bir parçasıdır.

The cells in an embryo start with one master genome.

Bir embriyodaki hücreler tek bir ana genomla başlarlar.

As the cells divide, some genes are activated

Hücreler bölündükçe bazı genler aktive olur,

and others inhibited.

bazılarıysa engellenir.

Over time, through this epigenetic reprogramming,

Zamanla, bu epigenetik yeniden programlama aracılığıyla

some cells develop into heart cells,

bazı hücreler kalp hücrelerine,

and others into liver cells.

bazıları karaciğer hücrelerine dönüşür.

Each of the approximately 200 cell types in your body

Vücudumuzdaki yaklaşık 200 hücre tipinin her biri

has essentially the same genome

temelde aynı genoma sahiptir,

but its own distinct epigenome.

ama kendi farklı epigenomu vardır.

The epigenome also mediates a lifelong dialogue

Epigenom ayrıca

genler ve çevre arasında yaşam boyu süren bir diyaloğa aracılık eder.

between genes and the environment.

The chemical tags that turn genes on and off

Genleri açıp kapatan kimyasal etiketler

can be influenced by factors including diet,

bazı faktörlerden etkilenebilir.

chemical exposure,

Diyet, kimyasala maruz kalma

and medication.

ya da ilaç tedavisi gibi.

The resulting epigenetic changes can eventually lead to disease,

Sonuçta oluşan epigenetik değişiklikler eninde sonunda hastalığa yol açabilir.

if, for example, they turn off a gene that makes a tumor-suppressing protein.

Örneğin bu değişiklikler tümör-baskılayan bir proteini yapan geni kapatıyorsa.

Environmentally-induced epigenetic changes are part of the reason

Çevresel etkenlerle tetiklenmiş epigenetik değişiklikler

why genetically identical twins can grow up to have very different lives.

tek yumurta ikizlerinin bu kadar farklı hayatlar yaşamalarının nedenlerindendir.

İkizler yaşlandıkça, epigenomları birbirinden farklılaşır,

As twins get older, their epigenomes diverge,

affecting the way they age and their susceptibility to disease.

bu da onların yaşlanmasını ve hastalığa yatkınlığını etkiler.

Even social experiences can cause epigenetic changes.

Sosyal yaşantılar bile epigenetik değişimlere yol açabilir.

In one famous experiment,

Ünlü bir deneyde,

when mother rats weren't attentive enough to their pups,

anne sıçanlar yavrularına yeterince ilgi göstermediğinde,

genes in the babies that helped them manage stress were methylated

yavruların stresi yönetmeye yardımcı genleri metillenmiş

and turned off.

ve kapatılmıştır.

And it might not stop with that generation.

Bu etki sadece o nesille sınırlı kalmayabilir.

Most epigenetic marks are erased when egg and sperm cells are formed.

Çoğu epigenetik iz, yumurta ve sperm hücreleri oluşurken silinir.

But now researchers think that some of those imprints survive,

Ama artık araştırmacılar bu izlerin bazılarının geçerliliğini koruduğunu,

passing those epigenetic traits on to the next generation.

bu epigenetik özelliklerin bir sonraki nesle aktarıldığını düşünüyor.

Your mother's or your father's experiences as a child,

Annenizin ya da babanızın çocukluktaki yaşantıları

or choices as adults,

ya da yetişkin olarak tercihleri

could actually shape your own epigenome.

epigenomunuzu gerçekten de şekillendirebilir.

But even though epigenetic changes are sticky,

Ama epigenetik değişiklikler inatçı olmalarına rağmen

they're not necessarily permanent.

ille de kalıcı değillerdir.

A balanced lifestyle that includes a healthy diet,

Dengeli bir hayat tarzıyla, yani sağlıklı bir beslenme düzeni,

exercise,

egzersiz

and avoiding exposure to contaminants

ve kirletici maddelere maruz kalmaktan kaçınmayla

may in the long run create a healthy epigenome.

uzun vadede sağlıklı bir epigenom yaratılabilir.

It's an exciting time to be studying this.

Bu konuyu araştırmak için heyecan verici bir zamandayız.

Scientists are just beginning to understand

Bilim adamları epigenetiğin insan gelişimi ve yaşlanması gibi bazı şeylerin

how epigenetics could explain mechanisms of human development and aging,

mekanizmasını açıklayabileceğini daha yeni yeni anlamaya başlıyorlar.

as well as the origins of cancer,

Aynı zamanda kanserin kökeni,

heart disease,

kalp hastalığı,

mental illness,

akıl hastalıkları,

addiction,

bağımlılık

and many other conditions.

ve daha pek çok durum gibi.

Meanwhile, new genome editing techniques are making it much easier

Bu arada yeni genom düzenleme teknikleri, hangi epigenetik değişimlerin

to identify which epigenetic changes really matter for health and disease.

hastalık ve sağlık için önemli olduğunu anlamada işi kolaylaştırıyor.

Once we understand how our epigenome influences us,

Epigenomumuzun bizi nasıl etkilediğini anladığımızda,

we might be able to influence it, too.

belki biz de onu etkilemeyi başarabiliriz.