En biología, la epigénesis se refiere al concepto de que los organismos se desarrollan a partir de células. Los organismos están hechos de esporas y huevos que se dividen de muchas formas. La epigénesis produce una cadena de eventos que conduce al desarrollo de toda la planta o animal. Cada organismo tiene un proceso único de epigénesis, pero hay pasos comunes que todos los organismos deben seguir.
Los genes son piezas de información que utiliza la célula para controlar los cambios en las células pequeñas. Las células usan muchos genes todo el tiempo y algunos genes solo una pequeña cantidad de tiempo, esto se llama expresión génica. La epigénesis utiliza la expresión génica como la principal fuerza impulsora detrás de la diferenciación celular o cambios celulares. Desde las primeras células de un organismo, la división provoca la diferenciación celular y la expresión génica, lo que provoca que se formen diferentes tipos de células.
Las células especiales, llamadas células madre, pueden transformarse en diferentes tipos de células dependiendo del entorno en el que se encuentra la célula. La epigénesis se inicia con las células madre que provienen del óvulo o espora fertilizados. Estas primeras divisiones celulares producen células madre que utilizarán la epigénesis para transformarse en miles de millones de tipos celulares específicos.
La epigénesis no es simplemente una lista de direcciones para que el programa genético construya un organismo. La célula completa juega un papel en la expresión génica con el uso de métodos especiales. La metilación, que agrega moléculas de metano a los genes, se usa comúnmente para suprimir un gen o apagarlo. El medio ambiente también juega un papel clave en la determinación de la expresión genética porque ciertos rasgos solo se expresan bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, hacer ejercicio produce más células musculares porque el estilo de vida del ejercicio influye en la expresión genética.
El antiguo filósofo Aristóteles fue el primero en documentar el proceso de epigénesis. Desarrolló la idea a partir del estudio de plantas y animales, aunque no tenía acceso a herramientas modernas. En su época, la mayoría de la gente creía que dios hacía todo. Aristóteles luchó contra este punto de vista y desarrolló un modelo sorprendentemente preciso para el proceso de desarrollo. Entendió claramente que ciertos factores ambientales afectarían el proceso de crecimiento.
La biología moderna tiene un buen conocimiento de cómo se desarrollan los organismos desde la concepción. El proceso de expresión génica y cómo provoca cambios se ha documentado y estudiado a nivel molecular. En 1939, Conrad Waddington definió la epigénesis como el desarrollo del programa genético y esto ha llevado a muchos descubrimientos. Lo más sorprendente es que el proceso de desarrollo ahora está relacionado con muchas formas de cáncer en humanos.