Генетичното разнообразие - тоест съдържанието на самите гени - вече прави всеки от нас уникален. Но това, което отличава различните клетки с една и съща ДНК, е генната експресия: кои гени са „активни“ и кога. Експресията на гени е това, което позволява на кожните клетки да изглеждат и функционират по съвсем различен начин от нервните клетки и това е начина, по който всички тъкани в тялото ви могат да се развият от единичната клетка на ембрион.
Сега обаче учените започват да разбират колко много околната среда може да повлияе на гена и как преживяванията, които променят генната експресия в началото на живота, могат да окажат трайно въздействие зряла възраст. Експресията на гени може да свърже „природата“ и „възпитанието“ по изненадващи (и все още мистериозни) начини.
Гени, изразете себе си
Клетките ви трябва да могат да включват и изключват гени, за да се държат правилно. Вземете нервна стволова клетка, която в крайна сметка ще се превърне в неврон или нервни клетки. Трябва да потисне гени, които поддържат клетката в състояние, подобно на стволови, и да започне да експресира гени, необходими, за да станат по-подобни на нервите. Този процес, наречен неврогенеза, се случва през цялото ви ембрионално развитие и до зряла възраст (в процес, наречен, както се досещате, неврогенеза за възрастни).
Какво причинява промени в генната експресия?
Изглежда, че някои промени в генната експресия са „трудно свързани“ и започват да се появяват почти веднага по време на развитието. Влизат и други биологични фактори. Вашите хормонални нива, например, могат да повлияят на начина на изразяване на вашите гени. Това е важно за развитието на мъжки или женски вътреутробно, а също така влияе върху пубертета, растежа на косата, плодовитостта и други фактори през целия живот.
Промените в генната експресия също могат да бъдат предизвикани от излагане на химикали във вашата среда. Например излагането на мутагени (химикали, които причиняват генетични мутации) може да увеличи или намали колко ген се експресира и получените ненормални промени в генната експресия са свързани със заболявания като рак. Излагането на алкохол например може да предизвика промени в генната експресия, които влияят върху хранителния статус, допринасяйки за недостига на хранителни вещества. А наследствените генетични мутации също могат да увеличат или намалят експресията на вашите гени.
Що се отнася до как вашите клетки контролират генната експресия, има няколко начина за увеличаване или намаляване на експресията. Един от ключовите фактори е метилирането на ДНК, начин за потискане на гените. Колкото по-метилиран е генът, толкова по-малко може да бъде изразен; обратно, деметилирането увеличава експресията на ДНК. Референции 1 и 2 имат добра информация за това.
И така, как се вписва вашето възпитание?
Оказва се, че житейският опит може да повлияе и на вашата генна експресия. И нови изследвания показват, че преживяванията в ранна детска възраст, дори такива, които са твърде ранни за запомняне, могат да повлияят на мозъка ви до края на живота ви.
Ново изследване публикувано в Наука погледна как майчинският стил повлия на мозъка на развиващите се мишки, за да разгледа въпроса как природата и възпитанието могат да се сблъскат, за да повлияят на поведението. Основата на експеримента беше проста: наблюдавайте стила на майчинство на различни мишки и след това вижте колко различно е майчинството стилове (внимателни, пренебрегващи) биха повлияли на експресията на ген, наречен L1, в емоционалния център на потомството мозък. За да се помогне за изключване на генетичните различия (тъй като, не забравяйте, наследствените гени могат да повлияят на генната експресия) учените също така размениха част от котилото, така че кученце от небрежна майка ще бъде отгледано от внимателно или заместник обратно.
Изследователите установиха, че мишките, отгледани от внимателна майка, имат по-малко метилиране на своя ген L1 - с други думи, генът е по-малко потиснат - от мишките, отгледани от небрежни. Това беше вярно дори при мишките, заменени с отпадъци, което предполага, че нивото на метилиране (нивото на генно потискане) е свързано с възпитанието на мишките, а не с наследствен генетичен фактор.
Какво означава всичко това?
Тези резултати отразяват това, което учените са виждали преди при децата - че децата, които са били пренебрегвани в детството, имат различни модели на метилиране, отколкото децата, отгледани от внимателни родители. Но изследването все още е рано и авторите на изследването на мишките не са сигурни дали тези промени в L1 метилирането също е свързано с промени в когнитивната функция или всяка друга неврологична или психологическа проблеми.
Разбирането обаче как се развиват тези разлики в метилирането и кои гени са най-много от решаващо значение, за да внимаваме, ще ни помогне да разберем по-добре как природата и възпитанието взаимодействат, за да повлияят на нашите поведение. И това би могло един ден да помогне на лекарите по-ефективно да лекуват проблеми с психичното здраве, които могат да произтичат от пренебрегване.