L’epigenetica è un termine utilizzato per descrivere situazioni in cui i geni si esprimono in modo diverso, sebbene il DNA sottostante sia lo stesso. Ad esempio, se viene clonato un gatto calico, il clone non apparirà fisicamente identico, nonostante il codice genetico sia lo stesso. Questo perché l’espressione dei geni è influenzata dall’epigenetica.
Si potrebbe pensare al genoma come a un libro di progetti, che presenta una serie di opzioni sotto forma di geni. L’epigenoma è come l’appaltatore che legge il libro, decidendo quali opzioni includere in una casa. Due diversi appaltatori possono costruire case radicalmente diverse dallo stesso libro di progetti, nello stesso modo in cui due organismi con DNA identico possono sembrare molto diversi.
L’epigenetica svolge un ruolo importante nello sviluppo degli organismi viventi. Quando un uovo e uno spermatozoo si incontrano per la prima volta per formare uno zigote e iniziare a replicarsi, entra in gioco l’epigenetica, che dice alle cellule in cosa si sviluppano. Le cellule dei capelli e della pelle, ad esempio, hanno esattamente lo stesso DNA, ma il DNA è espresso in modo diverso per creare due diversi tipi di cellule. L’epigenetica determina come verranno espressi i geni. Poiché durante lo sviluppo fetale avviene così tanta differenziazione cellulare, il feto è anche molto vulnerabile a fattori ambientali che possono influenzare l’epigenetica, come l’ingestione di una tossina che spegne o accende un gene.
Un certo numero di processi può essere coinvolto nell’epigenetica, inclusa la metilazione del DNA, in cui le strutture si attaccano al DNA per disattivare geni specifici, e l’interferenza dell’RNA. L’espressione genetica può essere influenzata dall’ereditarietà, come quando due persone con gli occhi azzurri hanno un bambino con gli occhi azzurri perché i loro epigenomi fanno sì che il gene per gli occhi azzurri venga espresso e questo trasmetta questo tratto, e può anche essere influenzato da fattori ambientali, perché il l’ambiente può influenzare l’epigenoma di qualcuno.
Gli studi sui gemelli, in cui i ricercatori seguono la vita di gemelli identici, possono rivelare informazioni interessanti sull’epigenetica, perché consentono alle persone di vedere come organismi geneticamente identici possono divergere in risposta a fattori ambientali. I ricercatori di epigenetica hanno anche studiato cose come l’impatto delle tossine ambientali sulla gravidanza e la storia del cambiamento epigenetico in varie famiglie e popolazioni.
I cambiamenti nell’epigenoma possono causare lo sviluppo di tumori e altre crescite insolite. Alcune ricerche suggeriscono anche che questi cambiamenti potrebbero essere potenzialmente reversibili, il che potrebbe aprire una serie di nuovi trattamenti medici; mentre i geni già espressi non possono essere modificati, il trattamento potrebbe essere utilizzato per prevenire l’ulteriore espressione di un gene dannoso.