Da forskerne kartla menneskets genom for ti ?r siden, trodde mange at DNA-forskningen hadde kommet til veis ende. Men det var f?rst da det begynte.
Selv om alle cellene i kroppen har n?yaktig de samme DNA-tr?dene, oppf?rer de ulike cellene?v?re, slik som nerveceller og leverceller, seg forskjellig. Og hvis DNA-et skulle bety alt, hadde eneggete tvillinger v?rt identiske, med eksakt de samme sykdommene. Slik er ikke virkeligheten.
Ikke alle gener er aktive. Stress, sult og milj?endringer kan f?re til at gener blir skrudd av og p?. Endringene kan bli varige og faktisk overf?res til neste generasjon.
Den nye vitenskapen
澳门葡京手机版app下载en p? disse av- og p?-knappene er en sv?rt moderne vitenskap som kalles for epigenetikk.
– Mange sykdommer som kreft og diabetes skyldes blant annet epigenetiske mekanismer. N?r man har f?tt den epigenetiske forklaringen p? en sykdom, kan man i fremtiden f? en spesiell medisin som sl?r av eller p? visse gener. Allerede i dag fins det noen epigenetiske medisiner under klinisk utpr?ving mot noen krefttyper. Jeg tror ogs? vi f?r kosttilskudd, i stedet for vitaminpiller, som gj?r noe med epigenetikken v?r. Med kunnskap om epigenetikk kan vi holde oss friskere, leve lenger og forst? mer om hvordan sykdommer oppst?r. Da vil det v?re mulig ? unng? sykdommer b?de for oss selv og neste generasjon, p?peker postdoktor Ragnhild Eskeland p? Institutt for molekyl?r biovitenskap ved Universitetet i Oslo.
Hun jobber n? med ? finne den epigenetiske forklaringen p? hvorfor stamceller utvikler seg til spesifikke celler, som blodceller og nerveceller, tidlig i fosterstadiet. Dette er viktig for ? forst? fremtidens stamcelleterapi. Hun har ogs?, i 澳门葡京手机版app下载 med forskere fra MRC Cambridge, jobbet for ? finne den epigenetiske forklaringen p? spiser?rskreft. Eskeland har oppdaget at spesifikke gener i kreftceller fra pasienter med spiser?rskreft, er pakket inn p? en annen m?te enn i friske celler.
N? vil hun gjerne bruke denne teknikken til ? finne epigenetiske angrepsvinkler mot to av de vanligste kreftformene, brystkreft og prostatakreft.
Pakket inn i tr?dsneller
Arvematerialet v?rt, DNA-tr?den, er fullt utbrettet to meter lang og inneholder over 20 000 gener. For at hele DNAtr?den skal f? plass i en cellekjerne, m? den pakkes sammen og tvinnes rundt en rekke sm? tr?dsneller, kalt nukleosomer.
– Vi ?nsker ? forst? sammenhengen mellom tr?dsnellene, innpakkingen og genfunksjonen, og om det er flere ?rsaker som til sammen styrer om et gen er p? eller av. N?r et gen er pakket sammen, betyr det som oftest at genet er sl?tt av, men ikke alltid. Det kan ogs? tenkes at pakkingen bare justerer styrken til genet. Det er det jeg forsker p? n?, forteller Ragnhild Eskeland.
Tre gengrep
M?ten gener kan sl?s av og p?, kan grovt sett deles inn i tre grupper.
Den ene muligheten er direkte, kjemisk modifikasjon av en av grunnsteinene i DNA-strengen, A (Adenin), T (Tymin), G (Guanin) og C (Cytosin). Dette skjer ved at visse enzymer gj?r noen sm? endringer i et Cytosin.
Den andre muligheten er en kjemisk modifikasjon av proteinene i tr?dsnellen som DNA-tr?den tvinnes rundt. Det betyr at proteinene inne i selve tr?dsnellene kan brukes til ? styre om et gen skal v?re av eller p?.
Den tredje muligheten er enda mer sofistikert. Proteiner og enzymer utenfor tr?dsnellene kan bytte ut eller modifisere histonene inne i tr?dsnellene, flytte tr?dsnellene fra hverandre eller pakke dem tettere sammen for ? styre om et gen skal v?re av eller p?.
Proteinene inne i tr?dsnellene kalles for histoner. Det finnes fem forskjellige typer histoner. Fire av dem fins i tr?dsnellene. Hver tr?dsnelle best?r av ?tte stykk histoner. Fire innerst og fire ytterst. De innerste histonene er nesten like i hele dyreriket, hos alt fra bananfluer til mennesker.
Tr?dsnellene kan reguleres ved at de ytterste histonene byttes ut med andre histonvarianter.
Forst?r tr?dsnellene
Forskerne kan i dag se p? sammenhengen mellom histonene og hva den aktuelle biten av DNA-strengen representerer.
– Vi vet n? at ikke alle tr?dsnellene i DNAstrengen er like og begynner ? forst? hvordan tr?dsnellene virker.
Ragnhild Eskeland mikser sammen gener, histoner og andre proteiner p? laboratoriet, for ? finne ut av hva som skal til for ? pakke sammen arvematerialet v?rt.
– Vi ?nsker alts? ? vite hvilke proteiner som gj?r jobben og hvordan det gj?res.
For ? se om et gen er aktivt, kan hun se p? RNA. RNA er en DNA-kopi av genet som lager proteiner. Hvis RNA er til stede i en celle, vet forskerne at genet er p?.
For ? se om et gen er pakket sammen eller ?pent, bruker hun mikroskop. Hemmeligheten er fluorescerende prober. Prober er sm? DNA-biter som fester seg til bestemte deler i genomet.
– N?r man skrur p? genet, vil probene st? lenger fra hverandre. Det betyr at genet er blitt aktivert. N?r probene st?r n?r hverandre, er genet pakket tett sammen. Da er genet skrudd av.
Puslespill
Epigenetisk forskning er meget m?ysommelig. Eskeland har n? funnet et sett av proteiner som er ansvarlig for genpakkingen.
– Oppdagelsen min blir bare en liten brikke i det store puslespillet. Det er enorme muligheter i epigenetikk. Vi er bare i begynnelsen, poengterer Ragnhild Eskeland, som skal lede en internasjonal konferanse om epigenetikk i Oslo i november.