Życie wszystkich organizmów jest zależne od DNA, który stanowi podstawowy przekaźnik informacji. Ekspresja genów, którą kontroluje sposób odczytania tych informacji, wpływa na produkcję białek odpowiadających za specyficzne cechy lub zachowania. Systemy sterujące ekspresją genów są niezwykle skomplikowane i wykraczają poza prosty zasób danych zawartych w łańcuchu DNA. Czynniki środowiskowe również wpływają na odczytanie zawartych w nim informacji. Czy zmiany wynikłe z użycia mechanizmów epigenetycznych są dziedziczne? Jak wpływają one na proces dziedziczenia?
Epigenetyka to naukowa dyscyplina skoncentrowana na badaniu zmian w ekspresji genów, które nie wpływają na sekwencję nukleotydów w DNA. Mechanizmy epigenetyczne uwzględniają interakcje wielu czynników środowiskowych z funkcjonowaniem genów. Takie czynniki mogą obejmować wpływ diety na ciało, aktywność fizyczną czy silny stres.
Nikt już nie jest zaskoczony faktem, że procesy epigenetyczne wpływają na geny już na wczesnym etapie dzieciństwa. Nie tylko determinują rozwój organizmu, ale również są powiązane z występowaniem różnych chorób, w tym nowotworowych.
W ostatnich latach, naukowcy odkryli, że nasze interakcje z czynnikami środowiskowymi mogą wywoływać zmiany epigenetyczne nie tylko u nas, ale także u naszych potomków. To fenomen jest określany jako dziedziczenie epigenetyczne.
Epigenetyka różni się od klasycznej genetyki – nie analizuje zmian w ekspresji genów wynikających z transkrypcji i translacji, lecz skupia się na chemicznych modyfikacjach materiału biologicznego. Interesuje ją takie procesy jak metylacja DNA, acetylacja czy ubikwitynacja. Przykładem naturalnej modyfikacji w biologii molekularnej jest metylacja DNA, która ogranicza ekspresję danego genu poprzez uniemożliwienie dostępu do niego czynnikowi transkrypcyjnemu.
Inne elementy wpływające na odczytanie informacji genetycznej to np. RNA niekodujące oraz modyfikacje białek histonowych.