Epigenetické procesy u eukaryotních buněk

Již od druhé poloviny 20. století se ukazuje, že vývoj organismu nespoléhá pouze na primární úroveň genetické informace uložené v DNA molekule, ale že v eukaryotních buňkách¹⁾ existuje významné množství paralelního zpracovávání informace v podobě DNA metylace, histonových modifikací či různých typů RNA molekul.

Studiem těchto jevů se zabývá epigenetika a předpona epi- znamená, že předmětem jejího zájmu nejsou samotné geny a jejich mutace, ale spíše to, co je nad nimi.

Nositelka dědičnosti, deoxyribonukleová kyselina (DNA), je tvořena cukrem deoxyribózou, fosfátovými skupinami a na ně navázanými nukleovými bázemi: adeninem (A), guaninem (G), cytosinem (C) a thyminem (T). Pokud si představíme DNA ne jako dvoušroubovici, jak je notoricky známá z ilustrací, ale jako lineární zápis těchto písmen genetické abecedy v různém pořadí, pak je to právě toto specifické pořadí nukleotidů, které určuje výslednou podobu proteinů (zjednodušeně řečeno – v procesu sbalování proteinu do tělesné 3D struktury hraje velkou roli i vnitřní prostředí samotné buňky).

Záměny jednotlivých bází v pořadí genetického zápisu nazýváme mutacemi; ty jsou náhodného charakteru a mohou významně měnit funkci proteinů. Ještě než je pomocí pravidel genetického kódu vytvořen řetězec aminokyselin, tj. primární struktura proteinu, je DNA přepisována (transkribována) do RNA (ribonukleové kyseliny), jež je k DNA komplementární. RNA molekula tedy slouží jako prostředník k tvorbě proteinů, je jako poslíček vyslána z jádra buňky (odtud také mRNA jako messenger) a přeložena do proteinové podoby až v cytoplazmě.