Apa itu epigenetika?

Pengertian Epigenetika

Epigenetika adalah studi tentang bagaimana sel mengontrol aktivitas gen tanpa mengubah urutan DNA. "Epi-" berarti pada atau di atas dalam bahasa Yunani, dan "epigenetik" menggambarkan faktor-faktor di luar kode genetik. Perubahan epigenetik adalah modifikasi DNA yang mengatur apakah gen dihidupkan atau dimatikan. Modifikasi ini melekat pada DNA dan tidak mengubah urutan blok pembangun DNA. Dalam set lengkap DNA dalam sel (genom), semua modifikasi yang mengatur aktivitas (ekspresi) gen dikenal sebagai epigenom.

Karena perubahan epigenetik membantu menentukan apakah gen dihidupkan atau dimatikan, mereka mempengaruhi produksi protein dalam sel. Regulasi ini membantu memastikan bahwa setiap sel hanya memproduksi protein yang diperlukan untuk fungsinya. Misalnya, protein yang mendorong pertumbuhan tulang tidak diproduksi di sel otot. Pola modifikasi epigenetik bervariasi antar individu, dalam jaringan yang berbeda dalam individu, dan bahkan dalam sel yang berbeda dalam suatu jaringan. Pengaruh lingkungan, seperti pola makan seseorang dan paparan polutan, dapat memengaruhi epigenom. Modifikasi epigenetik dapat dipertahankan dari sel ke sel saat sel membelah dan, dalam beberapa kasus, dapat diwariskan dari generasi ke generasi.

Jenis modifikasi epigenetik

Jenis modifikasi epigenetik yang umum disebut metilasi DNA. Metilasi DNA melibatkan perlekatan gugus kimia kecil yang disebut gugus metil (masing-masing terdiri dari satu atom karbon dan tiga atom hidrogen) ke blok penyusun DNA. Ketika gugus metil hadir pada gen, gen itu dimatikan atau dibungkam, dan tidak ada protein yang dihasilkan dari gen itu.

Perubahan epigenetik umum

Perubahan epigenetik umum lainnya adalah modifikasi histon. Histon adalah protein struktural dalam inti sel. DNA membungkus histon, memberikan kromosom bentuk mereka. Histon dapat dimodifikasi dengan penambahan atau penghilangan gugus kimia, seperti gugus metil atau gugus asetil (masing-masing terdiri dari dua atom karbon, tiga hidrogen, dan satu oksigen). Kelompok kimia mempengaruhi seberapa erat DNA melilit histon, yang mempengaruhi apakah gen dapat dihidupkan atau dimatikan.

Kesalahan dalam proses epigenetik

Kesalahan dalam proses epigenetik, seperti modifikasi gen yang salah atau kegagalan untuk menambahkan kelompok kimia ke gen atau histon tertentu, dapat menyebabkan aktivitas atau ketidakaktifan gen yang abnormal. Perubahan aktivitas gen, termasuk yang disebabkan oleh kesalahan epigenetik, merupakan penyebab umum dari kelainan genetik. Kondisi seperti kanker, gangguan metabolisme, dan gangguan degeneratif telah ditemukan terkait dengan kesalahan epigenetik.

Para ilmuwan terus mengeksplorasi hubungan antara genom dan senyawa kimia yang memodifikasinya. Secara khusus, mereka mempelajari efek modifikasi dan kesalahan epigenetik terhadap fungsi gen, produksi protein, dan kesehatan manusia.