Epigeneettinen periytyminen ja sen mekanismit nisäkkäillä

Abstract

Jo vuosikymmeniä on arveltu, että ympäristö voi muuttaa geenien aktiivisuutta ja että nämä fenotyyppiä muovaavat ja usein sairaudellekin altistavat aktiivisuuden muutokset voivat olla periytyviä ilman klassisia muutoksia DNA:n emäsjärjestyksessä. Tarkka tieto siitä, miten ja missä määrin tällaiset muutokset siirtyvät sukupolvelta toiselle, on kuitenkin puuttunut. Tässä kandidaatintutkielmassa pyrin kuvaamaan edellä kuvaillun epigeneettiseksi periytymiseksi kutsutun ilmiön ja nykytietämyksen mukaan relevanteimpia epigeneettisiä mekanismeja, sekä arvioimaan epigeneettisen periytymisen mahdollisuutta ja vaikutuksia nisäkkäillä. Lukuisat tutkimukset, joissa nisäkäsmalliorganismeja on altistettu erilaisille fyysisille tai psyykkisille stressitekijöille, tutkittu sukusoluihin aiheutuneita epigeneettisiä muutoksia ja seurattu muutosten periytymistä risteytyskokeilla, ovat onnistuneet valaisemaan epigeneettisen periytymisen mekanismeja. Vasta hiljattain on havaittu esimerkiksi se, että eräs vielä vähän tunnettu siittiön pieni ei-koodaava RNA-tyyppi syntyy stressialtistuksen seurauksena somaattisissa soluissa ja että kyseistä geenien aktiivisuutta säätelevää RNA:ta kuljetetaan hedelmöittämiskykyiseen siittiöön. Vaikka eläinkokeiden kaltaiset laaja-alaiset tutkimukset ovat ihmisillä käytännössä mahdottomia, ovat niiden lupaavat tulokset rohkaisseet soveltamaan ilmiön tutkimusta myös ihmisillä. Koska ihmisen munasolujen kerääminen pelkkään tutkimuskäyttöön ei ole eettisistä syistä mahdollista, kohdistuvat tutkimukset pääasiassa siittiösoluihin. Tuoreissa tutkimuksissa on havaittu, että myös ihmisellä siittiön pienet ei-koodaavat RNA:t reagoivat erilaisiin stressitiloihin, usein hyvinkin nopeasti. Ihmisillä epigeneettisen periytymisen kartoitus voisi parhaillaan tuottaa läpimurron esimerkiksi sellaisten sairauksien taustatekijöiden ymmärtämisessä ja ehkäisemisessä, joiden syy ei ole ainoastaan geneettinen.