Genetisk mangfoldighed - det vil sige indholdet af generne selv - gør allerede os alle unikke. Men hvad der adskiller forskellige celler med det samme DNA er genekspression: hvilke gener der er "aktive" og hvornår. Genekspression er det, der gør det muligt for dine hudceller at se ud og fungere på en helt anden måde fra nerveceller, og det er hvordan alle væv i din krop kan udvikle sig fra en enkelt celle i en Foster.
Nu begynder forskere imidlertid at forstå, hvor meget miljø der kan påvirke genet udtryk, og hvordan oplevelser, der ændrer genekspression tidligt i livet, kan have varig indvirkning på voksenalderen. Genekspression kunne forbinde "natur" og "pleje" på overraskende (og stadig mystiske) måder.
Gener, udtryk dig selv
Dine celler skal være i stand til at tænde og slukke for gener for at opføre sig ordentligt. Tag en nervestamcelle, som i sidste ende vil udvikle sig til en neuron eller nerveceller. Det er nødvendigt at undertrykke gener, der holder cellen i en "stilklignende" tilstand, og begynde at udtrykke gener, der er nødvendige for at blive mere nervelignende. Denne proces, kaldet neurogenese, forekommer gennem hele din embryonale udvikling og ind i voksenalderen (i en proces kaldet, du gættede det, voksen neurogenese).
Hvad forårsager ændringer i genekspression?
Nogle ændringer i genekspression ser ud til at være "hard-wired" og begynder at forekomme næsten øjeblikkeligt under udvikling. Andre biologiske faktorer indgår også. Dine hormonniveauer kan for eksempel påvirke, hvordan dine gener udtrykkes. Det er vigtigt for at udvikle sig til en mand eller kvinde i utero, og det påvirker også puberteten, hårvækst, fertilitet og andre faktorer gennem hele livet.
Ændringer i genekspression kan også være drevet af eksponering for kemikalier i dit miljø. Eksempelvis kan eksponering for mutagener (kemikalier, der forårsager genetiske mutationer) øge eller mindske hvor meget et gen udtrykkes, og de resulterende unormale ændringer i genekspression er knyttet til sygdomme som f.eks Kræft. Eksponering for alkohol kan for eksempel udløse ændringer i genekspression, der påvirker ernæringsstatus og bidrager til næringsstofmangler. Og arvelige genetiske mutationer kan også øge eller mindske ekspressionen af dine gener.
Som for hvordan dine celler styrer genekspression, der er et par måder at øge eller mindske ekspression på. En nøgle er DNA-methylering, en måde at undertrykke gener på. Jo mere methyleret et gen er, jo mindre kan det udtrykkes; omvendt øger demethylering DNA-ekspression. Referencer 1 og 2 har god baggrundsinformation om dette.
Så hvordan passer din opdragelse ind?
Det viser sig, at livserfaringer også kan påvirke dit genekspression. Og ny forskning tyder på, at oplevelser i den tidlige barndom, også dem, der er for tidlige til at huske, kan påvirke din hjerne resten af dit liv.
Ny forskning offentliggjort i Videnskab kiggede på, hvordan moderstil påvirkede hjernen hos udviklende mus for at komme til spørgsmålet om, hvordan natur og næring kan kollidere for at påvirke adfærd. Grundlaget for eksperimentet var simpelt: Iagttag forskellige muses moderstil, og se derefter hvor anderledes moderskab stilarter (opmærksomme, forsømmelige) ville påvirke ekspressionen af et gen, kaldet L1, i afkomets følelsesmæssige centrum hjerne. For at hjælpe med at udelukke genetiske forskelle (fordi husk at arvelige gener kan påvirke genekspression) forskerne byttede også en del af kuldet ud, så en hvalp fra en forsømmelig mor ville blive opdraget af en opmærksom eller vice omvendt.
Forskerne fandt ud af, at mus, der blev opdrættet af en opmærksom mor, havde mindre methylering på deres L1-gen - med andre ord var genet mindre undertrykt - end mus, der blev opdrættet af forsømmelige. Det var sandt selv i de kuldbyttede mus, hvilket tyder på, at niveauet af methylering (niveauet af genundertrykkelse) var relateret til musens opdragelse snarere end en arvelig genetisk faktor.
Hvad betyder det hele?
Disse resultater afspejler, hvad forskere tidligere har set hos børn - at børn, der er blevet forsømt i barndommen, har andre methyleringsmønstre end børn, der er opdraget af opmærksomme forældre. Men forskningen er stadig tidligt, og forfatterne til musestudiet er ikke sikre på, om disse ændringer i L1 methylering er også knyttet til ændringer i kognitiv funktion eller andre neurologiske eller psykologiske problemer.
Men at forstå, hvordan disse forskelle i methylering udvikler sig, og hvilke gener der er mest afgørende at se efter, vil hjælpe os med bedre at forstå, hvordan natur og næring interagerer for at påvirke vores opførsel. Og dette kan en dag hjælpe læger mere effektivt med at behandle psykiske problemer, der kan stamme fra forsømmelse.