Kuinka piilotetut muutokset DNA: ssa, jotka voivat tuottaa uusia sairauksia

Kuinka piilotetut muutokset DNA: ssa, jotka voivat tuottaa uusia sairauksia ktsdesign / Shutterstock

Harvoin ympäristömme on muuttunut niin nopeasti. Ilmastomuutoksen lisäksi altistamme itsemme ilmansaasteille, microplastics ja ennennäkemätöntä rasva-, suola- ja sokeripitoisuutta ruokissamme.

Ympäristönmuutos on yksi niistä asioista, joka voi tuottaa suuria, vakavia mutaatioita DNA: ssa, jotka voivat johtaa nopeasti sairauksiin, kuten säteilyn aiheuttamaan syöpään. Mutta meidän DNA: ssa on myös monia pieniä piilotettuja mutaatioita. Vaikka heillä ei alun perin ole vaikutusta meihin kehon käyttämien geneettisten temppujen ansiosta, jotka suojaavat meitä, nämä "salalliset" variaatiot voivat rakentua useiden sukupolvien ajan ja sitten saada ne elämään suurten ympäristömuutosten myötä.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, kuinka tärkeitä nämä salalliset variaatiot ovat evoluutiolle. On mahdollista, että he voivat olla kasvavan riskin takana diabeteksen, syövän ja sydänsairauksien kaltaisista ongelmista ja voivat jopa tuottaa uusia sairauksia. Mutta nämä mutaatiot voisivat myös olla esi-isiemme piilotettuja lahjoja, joiden avulla voimme sopeutua nopeammin kohtaamiemme ongelmiin, sairauksista ja ilmastonmuutokseen.

DNA: n muutokset yhdessä luonnollisen valintaprosessin kanssa antavat lajeille mahdollisuuden kehittyä. Jotkut geneettiset variaatiot tarjoavat selektiivisen edun, ja yksilöt, joilla niitä on, selviävät todennäköisemmin ja siirtävät geeninsä levittäen niitä vähitellen koko lajiin. Mahdolliset haitat, jotka vähentävät yksilön selviytymis- tai lisääntymismahdollisuuksia, ovat vähemmän todennäköisiä, että ne siirtyvät tuleville sukupolville.

Puskuri muutosta vastaan

Salaperäinen geneettinen variaatio antaa meille kolmannen vaihtoehdon. Joillakin DNA: n muutoksilla ei ole juurikaan vaikutusta tai ei lainkaan vaikutusta. Niillä ei ole etuja tai haittoja, mutta ne kehittyvät hitaasti sukupolvien ajan. Nämä variaatiot piiloutuvat eri tavoin. Esimerkiksi yksinkertaiset organismit kykenevät vähentämään ympäristön muutosten vaikutusta niiden biologisiin toimintoihin käyttämällä menetelmää, joka tunnetaan nimellä kanavointi. Tämä tarkoittaa, että niiden DNA: n pienet muutokset eivät aiheuta näkyviä eroja.

Joskus geenit kopioituvat jopa DNA: n eri osiin, niin että niitä on redundanssi järjestelmässä. Kaikki muut geenit voivat sitten piiloutua yhdessä geenissä.

Monimutkaisissa elämänmuodoissa monet uudet muunnelmat jäävät myös näkymättä, koska meillä on kaksi versiota useimmista geeneistämme (yksi äidiltä ja toinen isältä), ja yksi versioista on hallitseva yli muiden. Salaperäiset geneettiset variaatiot ovat recessiivisiä (eivät hallitsevia) tässä suhteessa, joten normaaleissa olosuhteissa ne eivät näy.

Siinä on myös joitain erittäin pieniä muutoksia Älä aiheuta todellisia muutoksia organismin biokemiaan. Ehkä he vaihtavat yhden proteiinikomponentin jotain hyvin samanlaista.

Kaikki nämä asiat toimivat puskurina fysikaalisia muutoksia vastaan, mahdollistaen DNA: n variaation muodostumisen, joka tulee näkyviin vasta, kun ympäristössä tapahtuu merkittävä muutos. Monet evoluutiogenetiikan alan tutkijat uskovat, että tämä salaperäinen geneettinen variaatio voi vastata ongelmaan, kuinka lajit ovat kyenneet nopeasti sopeutumaan uusiin haasteisiin aiemmin. Galapagossaarten peippoja auttoi Darwinia kehittämään evoluutioteoriansa, ja näkemiensä erityyppisten nopea luominen on hyvin todennäköisesti esimerkki salaperäisestä variaatiosta työssä.

Kuinka piilotetut muutokset DNA: ssa, jotka voivat tuottaa uusia sairauksia Valaiseva koe: fluoresoiva vihreä E. coli bakteerit. KPWangkanont / Shutterstock

Tämän muutoksen havaitseminen eläimissä tai luonnossa on mahdotonta, koska kyseessä ovat useiden sukupolvien aikataulut. Mutta tutkijoita Zürichin yliopistossa äskettäin käytetty E. coli bakteerit todistaakseen tämän variaation merkityksen evoluutiossa ja sopeutumisessa uusiin ympäristöihin.

He loivat kokeiluissaan keinotekoisen ympäristön, jossa bakteereilla, jotka pystyivät tuottamaan vihreää fluoresenssia, oli etuna verrattuna keltaista tuottaviin bakteereihin. Tutkijat osoittivat, että bakteerikoloniat, jotka sisälsivät korkeampia salauksen variaatioita, pystyivät vaihtamaan nopeammin fluoresoiviin vihreisiin.

Tämä oli pieni, bakteereille merkityksetön muutos, mutta erittäin selkeä todiste siitä käsitteestä, että salauksen vaihtelut voivat auttaa lajeja sopeutumaan nopeammin ympäristön muutoksiin. Tämä voi olla erittäin tärkeä ymmärrettäessä salauksen vaihtelun merkitystä kriittisissä järjestelmissä, jotka vaikuttavat sairaudenkestävyyteen ja alttiuteen.

Würzburgin yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että salaperäisen geneettisen variaation taso Neisseria meningitidis, bakteeri, joka voi aiheuttaa aivokalvontulehduksen, myötävaikuttaa siitä aiheutuvan sairauden haitallisuuteen. Tämä korkeampi variaatiotaso on vain tekijä, kun bakteerit saapuvat verenkiertoon, mutta sillä ei ole vaikutusta ihmisen kurkun normaaliin ympäristöönsä.

Parempi ymmärrys siitä, kuinka nämä bakteerit muuttuvat, kun ne ovat veressä, voi auttaa meitä torjumaan tauteja, kuten aivokalvontulehdusta. Meillä on parempi käsitys siitä, kuinka oireet ilmenevät, ja mikä tärkeintä, voimme puuttua mihin tahansa antibioottiresistenssiin piilossa bakteerien DNA: ssa.

Piilotettu potentiaali

Omalla DNA: llamme on myös satamia korkeat salauksen vaihtelut. Mahdollisuus, että DNA: han piilossa olevat salaperäiset geneettiset variantit muuttuvat yhtäkkiä niin salauksellisiksi ympäristön muutosten ansiosta, on vakava huolenaihe.

Vaikka emme vieläkään ymmärrä salaisen vaihtelun tarkkaa vaikutusta, useat muutokset DNA: ssamme, jotka ovat hiljaa perineet esivanhempiamme, on jo liitetty lisääntyneeseen sairauksien, kuten astma or syöpä. Henkilöille, joilla on nämä muutokset, altistumisella autojen pakokaasuille on todennäköisemmin vaikutusta.

DNA: hon voi kuitenkin löytyä myös ratkaisuja ja ongelmia. Kun maailma lämpenee ilmastomuutoksen seurauksena, voisiko salaperäinen geneettinen variaatio antaa meille ja muille lajeille kaivatun pelastusköyden? Lisääntynyt kyky kehittyä nopeasti ja sopeutua voi olla kaikki, mikä on ilmaston lämpenemisestä selviävien lajien ja sukupuuttoon sukupuuttoon.Conversation

Author

Michael J Porter, Molecular Geneticsin luennoitsija, Keski-Lancashiren yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.


Suositellut kirjat: terveys

Tuore hedelmä puhdistaaTuore hedelmäpuhdistus: Detox, laihtuminen ja terveydentilasi palauttaminen luontoon kaikkein herkullisimmilla elintarvikkeilla [Paperback], Leanne Hall.
Laihduttaa ja tuntuu eloisasti terveeltä, kun puhdistat kehon myrkkyjä. Tuore hedelmä puhdistaa tarjoaa kaiken, mitä tarvitset helppoon ja tehokkaaseen detoxiin, mukaan lukien päivittäiset ohjelmat, suussa sulavat reseptit ja neuvoja puhdistuksen poistamisesta.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.

Elää elintarvikkeitaJännittävät ruoka-aineet: 200-kasvipohjaiset reseptit Peak Healthille [Paperback], Brendan Brazier.
Rakenteeseen perustuvassa vegaani-ravitsemusoppaassa esitetyn stressiä vähentävän, terveyttä edistävän ravitsemusfilosofian pohjalta Kukoistaa, ammattimainen Ironman triathlete Brendan Brazier kiinnittää nyt huomiota ruokalautaan (myös aamiais- ja lounasalustaan).
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.

Gary Nullin lääketieteen kuolemaGary Nullin, Martin Feldmanin, Debora Rasion ja Carolyn Deanin kuolema
Lääketieteellisessä ympäristössä on tullut huumeyritysten soluttautuneiden yritysten, sairaaloiden ja hallitusten hallitusten labyrintti. Myrkyllisimmät aineet hyväksytään usein ensin, kun taas lievempiä ja luonnollisempia vaihtoehtoja ei oteta huomioon taloudellisista syistä. Se on kuolema lääkkeellä.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.


enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}