Elk van deze factoren kunnen epigenetische factoren zijn die genexpressie in de cellen bevorderen of verstoren. Een dergelijke epigenetische controle
is een andere manier om genexpressie te reguleren zonder de onderliggende genetische code te veranderen.

In elk geval wordt de algemene genexpressie gewijzigd. De interne en externe factoren zijn ofwel vereist voor genexpressie, of ze kunnen een van de fasen blokkeren. Als een vereiste factor, zoals een enzym dat nodig is voor de productie van eiwitten, ontbreekt, kan het eiwit niet worden geproduceerd.

Als er een blokkerende factor aanwezig is, kan de overeenkomstige fase van genexpressie niet werken, en de expressie van het relevante gen is geblokkeerd. Epigenetica betekent dat een eigenschap die wordt gecodeerd in de DNA-sequenties van een gen mogelijk niet in het organisme voorkomt.
Epigenetische beperkingen voor toegang tot DNA

Het genoom wordt gecodeerd in dunne, lange moleculen van DNA-sequenties die strak in een ingewikkelde chromatinestructuur worden gewikkeld om in kleine celkernen te passen.

Om een gen tot expressie te brengen, wordt het DNA gekopieerd via een transcriptiemechanisme
. Het deel van een dubbele DNA-helix dat het tot expressie te brengen gen bevat, wordt enigszins afgewikkeld en een RNA-molecuul maakt een kopie van de DNA-sequenties waaruit het gen bestaat.

De DNA-moleculen zijn gewikkeld rond speciale eiwitten, histonen genaamd. De histonen kunnen worden gewijzigd zodat het DNA min of meer strak wordt gewikkeld.

Dergelijke histon-aanpassingen kunnen ertoe leiden dat DNA-moleculen zo strak worden gewikkeld dat het transcriptiemechanisme, bestaande uit speciale enzymen en aminozuren, kunnen het te kopiëren gen niet bereiken. Het beperken van de toegang tot een gen door middel van histon-modificatie resulteert in epigenetische controle van het gen.
Aanvullende epigenetische histon-modificaties

Naast het beperken van de toegang tot genen, kunnen histone-eiwitten worden gewijzigd om meer of minder strak aan de DNA-moleculen wikkelden zich rondom hen in de chromatinestructuur. Dergelijke histon-modificaties beïnvloeden het transcriptiemechanisme waarvan de functie is om een RNA-kopie van de tot expressie te brengen genen te maken.

Histon-modificaties die op deze manier genexpressie beïnvloeden, omvatten het volgende:

Wanneer histonen worden gewijzigd in verhoging van binding, kan de genetische code voor een specifiek gen niet worden getranscribeerd en wordt het gen niet tot expressie gebracht. Wanneer binding wordt verminderd, kunnen meer genetische kopieën worden gemaakt, of ze kunnen gemakkelijker worden gemaakt. Het specifieke gen wordt vervolgens meer en meer van het gecodeerde eiwit geproduceerd.
RNA kan interfereren met genexpressie

Nadat de DNA-sequenties van een gen zijn gekopieerd naar een RNA-sequentie
, het RNA-molecuul verlaat de kern. Het eiwit dat in de genetische sequentie wordt gecodeerd, kan worden geproduceerd door kleine celfabrieken die ribosomen worden genoemd.

De bewerkingsketen is als volgt:

1. DNA-transcriptie naar RNA
   
2. RNA-molecuul verlaat de kern
   
3. RNA vindt ribosomen in de cel
   
4. RNA-sequentie vertaling naar eiwitketens
   
5. Eiwitproductie
   
   

   De twee sleutelfuncties van een RNA-molecuul zijn transcriptie en translatie. Naast het RNA dat wordt gebruikt om de DNA-sequenties te kopiëren en over te dragen, kunnen cellen interferentie RNA
   of iRNA
   produceren. Dit zijn korte strengen RNA-sequenties die niet-coderend RNA worden genoemd
   omdat ze geen sequenties hebben die coderen voor genen.
   

   Hun functie is interfereren met transcriptie en translatie, waardoor genexpressie wordt verminderd. Op deze manier heeft iRNA een epigenetisch effect.
   DNA-methylatie is een belangrijke factor in genexpressie
   

   Tijdens DNA-methylatie hechten enzymen die DNA-methyltransferasen worden genoemd methylgroepen aan DNA-moleculen. Om een gen te activeren en het transcriptieproces te starten, moet een eiwit zich bij het begin aan het DNA-molecuul hechten. De methylgroepen worden geplaatst op de locaties waar normaal een transcriptie-eiwit zou hechten, waardoor de transcriptiefunctie wordt geblokkeerd.
   

   Wanneer cellen delen, worden de DNA-sequenties van het celgenoom gekopieerd in een proces dat DNA-replicatie wordt genoemd
   . Hetzelfde proces wordt gebruikt om sperma en eicellen in hogere organismen te creëren.
   

   Veel van de factoren die genexpressie reguleren, gaan verloren wanneer het DNA wordt gekopieerd, maar veel van de DNA-methylatiepatronen worden in de gekopieerde gekopieerd ", 3, [[Dit betekent dat de regulatie van genexpressie veroorzaakt door DNA-methylatie kan worden geërfd
   hoewel de onderliggende DNA-sequenties onveranderd blijven.
   

   Omdat DNA-methylatie reageert op epigenetische factoren zoals milieu, voeding, chemicaliën , stress, vervuiling, levensstijlkeuzes en straling, de epigenetische reacties van blootstelling aan dergelijke factoren kunnen worden geërfd door DNA-methylatie. Dit betekent dat, naast genealogische invloeden, een individu wordt gevormd door het gedrag van de ouders en de omgevingsfactoren waaraan ze werden blootgesteld.
   Epigenetica Voorbeelden: Ziekten
   

   Cellen hebben genen die celdeling bevorderen evenals genen die snelle, ongecontroleerde celgroei onderdrukken, zoals bij tumoren. Genen die de groei van tumoren veroorzaken, worden oncogenen genoemd en die die tumoren voorkomen worden tumorsuppressorgenen genoemd.
   

   Menselijke kankers kunnen worden veroorzaakt door de verhoogde expressie van oncogenen in combinatie met de geblokkeerde expressie van tumorsuppressorgenen. Als het DNA-methylatiepatroon dat overeenkomt met deze genexpressie wordt geërfd, kan het nageslacht een verhoogde gevoeligheid voor kanker hebben.
   

   In het geval van colorectale kanker
   kan een defect DNA-methylatiepatroon worden doorgegeven door van ouders naar kinderen. Volgens een studie uit 1983 en paper van A. Feinberg en B. Vogelstein, vertoonde het DNA-methylatiepatroon van darmkankerpatiënten verhoogde methylatie en blokkering van tumor-suppressorgenen met een verminderde methylatie van oncogenen.
   

   Epigenetica kan ook gebruikt om genetische aandoeningen te behandelen
   . In het fragiele X-syndroom ontbreekt een X-chromosoomgen dat een belangrijk regulerend eiwit produceert. De afwezigheid van het eiwit betekent dat het BRD4-eiwit, dat intellectuele ontwikkeling remt, op een ongecontroleerde manier in overmaat wordt geproduceerd. Geneesmiddelen die de expressie van BRD4 remmen, kunnen worden gebruikt om de ziekte te behandelen.
   Epigenetica Voorbeelden: Gedrag
   

   Epigenetica heeft een grote invloed op de ziekte, maar het kan ook andere eigenschappen van organismen beïnvloeden, zoals gedrag.
   

   In een studie uit 1988 aan de McGill University merkte Michael Meany op dat ratten wiens moeders voor hen zorgden door te likken en aandacht aan hen te besteden zich ontwikkelden tot rustige volwassenen. Ratten wiens moeder ze negeerde, werden angstige volwassenen. Een analyse van hersenweefsel toonde aan dat het gedrag van de moeders veranderingen veroorzaakte in de methylatie van hersencellen
   in de babyratten. De verschillen in ratten nakomelingen waren het resultaat van epigenetische effecten.
   

   Andere studies hebben gekeken naar het effect van hongersnood. Toen moeders tijdens de zwangerschap werden blootgesteld aan hongersnood, zoals het geval was in Nederland in 1944 en 1945, hadden hun kinderen een hogere incidentie van obesitas en hart- en vaatziekten in vergelijking met moeders die niet werden blootgesteld aan hongersnood. De hogere risico's waren terug te voeren op verminderde DNA-methylatie van een gen dat een insuline-achtige groeifactor produceert. Dergelijke epigenetische effecten kunnen over verschillende generaties worden geërfd.
   

   Effecten van gedrag dat van ouders op kinderen kan worden overgedragen, kunnen het volgende omvatten:
   
   

6. Ouder dieet kan de geestelijke gezondheid van kinderen beïnvloeden.
   
7. Blootstelling aan vervuiling door ouders kan astma bij kinderen beïnvloeden.
   
8. De geschiedenis van moedervoeding kan de geboortegrootte van baby's beïnvloeden.
   
9. Consumptie van overtollig alcohol door de mannelijke ouder kan agressie bij nakomelingen veroorzaken.
   
10. Blootstelling van ouders aan cocaïne kan het geheugen beïnvloeden.
    
    

    Deze effecten zijn het resultaat van veranderingen in DNA-methylatie die aan nakomelingen worden doorgegeven, maar als deze factoren kunnen de DNA-methylatie bij ouders veranderen, de factoren die de kinderen ervaren, kunnen hun eigen DNA-methylatie veranderen. In tegenstelling tot de genetische code kan DNA-methylatie bij kinderen worden gewijzigd door gedrag en blootstelling aan het milieu in het latere leven.
    

    Wanneer DNA-methylatie wordt beïnvloed door gedrag, kunnen de methylmarkeringen op DNA waar de methylgroepen zich kunnen hechten veranderen en beïnvloeden genexpressie op die manier. Hoewel veel van de onderzoeken die betrekking hebben op genexpressie dateren van vele jaren geleden, zijn de resultaten pas recenter in verband gebracht met een groeiend volume epigenetisch onderzoek
    . Dit onderzoek toont aan dat de rol van epigenetica een even grote invloed op organismen kan hebben als de onderliggende genetische code.