Mitä jos voisimme periä enemmän kuin vanhempiemme geenit? Mitä jos voisimme periä kyvyn kytkeä geenejä päälle ja pois?
Nämä mahdollisuudet ovat tulleet esiin meidän jälkeen Tuoreen tutkimuksen, julkaistu Nature Communicationsissa. Huomasimme, että geeniemme lisäksi tietoa välittyi äidiltä jälkeläisille, mikä vaikutti heidän luurankonsa kehittymiseen. Se on "epigeneettinen" tieto, joka normaalisti nollataan sukupolvien välillä.
Tutkimuksemme oli hiirillä, ensimmäinen tapaus laatuaan nisäkkäillä, jossa pitkäkestoinen epigeneettinen vaikutus äidin munasta siirtyy seuraavalle sukupolvelle. Tällä on elinikäisiä seurauksia kyseisen sukupolven terveydelle.
Emme kuitenkaan voi olla varmoja, että vastaavat epigeneettiset muutokset periytyvät myös ihmisiin, mukaan lukien vaikutukset luurankomme kehitykseen ja mahdolliset vaikutukset sairauksiin.
Odota, mitä epigenetiikka taas on?
Geenimme (DNA-paketit) käskevät kehomme valmistamaan tiettyjä proteiineja. Mutta solumme tarvitsevat myös ohjeita tietääkseen, pitäisikö geeniä käyttää (kytkeä päälle) vai ei (sammuttaa).
Nämä ohjeet tulevat kemiallisten tai "epigeneettisten" merkkien (pienten molekyylien) muodossa, jotka sijaitsevat DNA:n päällä. Keräät näitä tunnisteita koko elämäsi ajan.
Ajattele, kuinka välimerkit auttavat lukijaa ymmärtämään lauseen. Epigeneettiset tunnisteet antavat solulle mahdollisuuden ymmärtää DNA-sekvenssin.
Ilman näitä epigeneettisiä tunnisteita solu saattaa tuottaa proteiinia väärään aikaan tai ei ollenkaan.
Ajoitus on ratkaisevan tärkeää alkioiden kehittymiselle. Jos tietyt geenit ilmentyvät (kytketään päälle tuottamaan proteiinia) liian aikaisin tai liian myöhään, alkio ei kehity kunnolla.
Mikä on epigenetics?
Mitä löysimme?
Olimme kiinnostuneita ymmärtämään SMCHD1-nimisen proteiinin toimintaa hiiren munissa (munasoluissa).
Poistamalla SMCHD1 hiiren munista havaitsimme, että hiirillä, jotka kehittyivät munista, joista puuttui SMCHD1, oli muuttunut luuranko, ja jotkut selkärangan nikamat olivat häiriintyneet.
Tämä voidaan selittää vain epigeneettisellä muutoksella, joka johtuu SMCHD1: n katoamisesta munassa.
Tarkastelimme erityisesti joukkoa geenejä, jotka tunnetaan nimellä HOX geenit. Nämä koodaavat sarjaa proteiineja, joiden tiedetään säätelevän nisäkkäiden luurankojen kehitystä.
HOX geenejä löytyy kaikista eläimistä kärpäsistä ihmisiin, ja ne ovat ratkaisevia selkärangan rakentamisessa. Evoluutio on hienosäätänyt ilmaisun ajoituksen HOX geenejä alkion kehityksen aikana varmistaakseen, että luuranko kootaan oikein.
Tutkimuksemme osoitti, että äidin SMCHD1:n munasoluun perustamat epigeneettiset tunnisteet voivat vaikuttaa siihen, miten nämä HOX geenit ilmentyvät hänen jälkeläisissään.
Löydökset ovat suuri yllätys, koska melkein kaikki munan epigeneettiset tunnisteet poistetaan pian hedelmöittymisen jälkeen. Ajattele tätä vähän kuin tehdasasetusten palauttamista.
Tämä tarkoittaa, että on epätavallista, että äidin munasolusta peräisin oleva epigeneettinen tieto välitetään jälkeläisilleen niiden kasvun muokkaamiseksi.
Mitä tämä tarkoittaa meille?
Tuloksemme viittaavat siihen, että jopa geenit, joita et peri äidiltäsi, voivat silti vaikuttaa kehitykseesi.
Tällä voi olla vaikutuksia naisten lapsiin, joilla on muunnelmia SMCHD1-geenistään. SMCHD1:n vaihtelut aiheuttavat ihmisen sairauksia, kuten erään muodon lihassurkastumatauti.
Tulevaisuudessa SMCHD1 saattaa olla uusien lääkkeiden kohde, jotka muuttavat proteiinin toimintaa ja auttavat potilaita, joilla on SMCHD1:n vaihteluiden aiheuttamia sairauksia. Joten on tärkeää ymmärtää, mitä seurauksia SMCHD1:n häiriöllä munassa voi olla tuleville sukupolville.
Entä muut sairaudet?
Tiedemiehet alkavat nyt ymmärtää, että geeneihin lisätyt epigeneettiset tunnisteet ovat herkkiä ympäristön muutoksille. Tämä voi tarkoittaa, että ympäristön vaihtelut, kuten ruokavaliomme tai fyysinen aktiivisuus, voivat vaikuttaa geeniemme ilmentymiseen. Nämä muutokset eivät kuitenkaan muuta DNA:ta itseään.
Epigeneettinen tila muuttuu eniten munasolun kehittyessä ja hyvin varhaisen alkionkehityksen aikana sukupolvien välisen "tehdasasetusten palautuksen" vuoksi. Tämä tarkoittaa, että alkio on alttiimpi epigeneettisille, mukaan lukien ympäristön, muutoksille tämän kehitysikkunan aikana.
Kun löydämme lisää tapauksia, joissa epigeneettinen tieto periytyy äidiltä, saattaa olla tapauksia, joissa äidin kokema ruokavalio tai muut ympäristömuutokset voivat vaikuttaa seuraavaan sukupolveen.
Koska tiedemiehet voivat nyt tutkia, mitä yhdessä munassa tapahtuu, meillä on hyvät mahdollisuudet määrittää, miten se voi tapahtua, ja selvittää, mitä tarkalleen voisimme periä.
Author
Marnie Blewitt, johtaja, molekyylilääketieteen laboratorio, Walter ja Eliza Hall -instituutti ja Natalia Benetti, jatko-opiskelija, epigenetiikan ja kehityksen osasto, Walter ja Eliza Hall -instituutti
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Atomitottumukset: Helppo ja todistettu tapa rakentaa hyviä tapoja ja rikkoa huonoja olosuhteita
Kirjailija: James Clear
Atomic Habits tarjoaa käytännön neuvoja hyvien tapojen kehittämiseen ja pahojen rikkomiseen perustuen tieteelliseen käyttäytymisen muutostutkimukseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Neljä taipumusta: välttämättömät persoonallisuusprofiilit, jotka paljastavat, kuinka voit parantaa elämääsi (ja myös muiden ihmisten elämää)
Kirjailija: Gretchen Rubin
Neljä suuntausta tunnistaa neljä persoonallisuustyyppiä ja selittää, kuinka omien taipumustesi ymmärtäminen voi auttaa sinua parantamaan ihmissuhteitasi, työtottumuksiasi ja yleistä onnellisuuttasi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Ajattele uudelleen: Voima tietää, mitä et tiedä
kirjoittanut Adam Grant
Think Again tutkii, kuinka ihmiset voivat muuttaa mieltään ja asenteitaan, ja tarjoaa strategioita kriittisen ajattelun ja päätöksenteon parantamiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Keho pitää pisteet: aivot, mieli ja keho trauman paranemisessa
esittäjä (t): Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score käsittelee trauman ja fyysisen terveyden välistä yhteyttä ja tarjoaa näkemyksiä siitä, kuinka traumaa voidaan hoitaa ja parantaa.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Rahan psykologia: Ajattomia oppitunteja rikkaudesta, ahneudesta ja onnellisuudesta
Kirjailija: Morgan Housel
Rahan psykologia tutkii tapoja, joilla rahaan liittyvät asenteemme ja käyttäytymisemme voivat muokata taloudellista menestystämme ja yleistä hyvinvointiamme.
