Dış dünyadan gelen sinyaller epigenom aracılığıyla hücrenin gen ifadesini değiştirebilir.
Aşağıdaki aktivitede, sinyal olarak hareket ediyorsunuz. Kontrol düğmesini çevirdikçe, epigenetik etiketler gelip gidiyor ve genin şeklini değiştiriyor.
Gen üzerindeki epigenetik etiketleri değiştirdiğinizde mRNA ve protein seviyelerine ne olduğuna dikkat edin. Gen, mRNA ve protein üretimi bağlantılıdır. Birlikte değişirler.
Bunu Gerçekten Yapabilir misin?
Evet! McGill Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, GFP seviyesinin gen aktivitesini gösterdiği, buna çok benzeyen bir hücre türü tasarladılar.
Araştırmacılar GFP genini kültür kaplarında büyüyen hücrelere yerleştirdiler. Daha sonra hücrelere farklı bileşikler eklediler. Geni daha mı az mı aktif hale getirdiklerini görmek için bileşikleri eklemeden önce ve sonra hücrelerin ürettiği GFP miktarını karşılaştırdılar.
Metil etiketlerinin kaynağı olan AdoMet adlı bir bileşik GFP çıktısını azalttı. Anti-epilepsi ilacı ve ruh hali dengeleyicisi olan valproik asit GFP çıktısını artırdı. Araştırmacılar bu hücrelerden alınan GFP genlerini analiz etti ve bileşiklerin DNA’ya bağlı metil etiketlerinin sayısını değiştirdiğini doğruladı.
Bu tür hücreler, diğer biyolojik araçlarla birlikte, araştırmacıların çevreden gelen sinyallerin epigenomu nasıl şekillendirdiğini anlamalarına yardımcı oluyor.
Gen Kontrolü ve Kanser
Kanser, bir hücre anormal hale geldiğinde ve kontrolden çıkmaya başladığında gelişir. Kanser, mutasyon bir hücrenin DNA dizisini değiştirdiğinde başlayabilir. Ancak kanser hücrelerinin anormal epigenomları da vardır. Birçok kanserde, bazı genler açılır ve bazıları kapanır — genellikle aynı hücrelerde.
Kanser, epigenomdaki anormalliklerle ilişkilendirilen giderek artan sayıda hastalıktan sadece biri. 
Kontrol dışı büyüme, hem hücre büyümesini yavaşlatan proteinleri kodlayan genleri kapatarak, hem de hücre büyümesini hızlandıran proteinleri kodlayan genleri açarak kansere yol açar.
Kanser hücreleri sağlıklı hücrelere göre daha düşük metilasyon seviyesine (daha aktif DNA) sahiptir. Çok az metilasyon şunlara neden olur:
- Hücre büyümesini destekleyen genlerin aktivasyonu.
- Kromozom instabilitesi: Yüksek derecede aktif DNA’nın kopyalanma, silinme ve başka yerlere taşınma olasılığı daha yüksektir.
- Baskı kaybı ( açıklama için Genomik Baskı’ya bakınız).
Kanser hücreleri ayrıca normalden daha fazla metil içeren (daha az aktif) genlere sahip olabilir. Kanser hücrelerinde etkisizleştirilen gen tipleri:
- Hücre büyümesini kontrol altında tutun
- Hasarlı DNA’yı onarın
- Programlanmış hücre ölümünü başlatın
Araştırmacılar, kanser hücrelerinin epigenetik profillerini değiştirebilecek ilaç tedavilerini araştırıyorlar. Epigenetik tedavilerdeki zorluklardan biri, ilaçların doğru dokulardaki doğru genlere nasıl hedefleneceğini bulmaktır.