Die genetische Vielfalt – also der Inhalt der Gene selbst – macht jeden von uns bereits einzigartig. Was aber verschiedene Zellen mit gleicher DNA unterscheidet, ist die Genexpression: Welche Gene sind wann "aktiv". Die Genexpression ermöglicht es Ihren Hautzellen, ganz anders auszusehen und zu funktionieren aus Nervenzellen, und so können sich alle Gewebe Ihres Körpers aus einer einzigen Zelle eines Menschen entwickeln Embryo.
Jetzt beginnen Wissenschaftler jedoch zu verstehen, wie stark die Umwelt die Gene beeinflussen kann Expression und wie Erfahrungen, die die Genexpression früh im Leben verändern, nachhaltige Auswirkungen auf Erwachsensein. Genexpression könnte "Natur" und "Nähren" auf überraschende (und immer noch mysteriöse) Weise verbinden.
Gene, drück dich aus
Ihre Zellen müssen in der Lage sein, Gene ein- und auszuschalten, um sich richtig zu verhalten. Nehmen Sie eine Nervenstammzelle, die sich letztendlich zu einem Neuron oder zu Nervenzellen entwickelt. Es muss Gene unterdrücken, die die Zelle in einem "stammähnlichen" Zustand halten, und mit der Expression von Genen beginnen, die benötigt werden, um nervenähnlicher zu werden. Dieser Prozess, Neurogenese genannt, findet während Ihrer Embryonalentwicklung und bis ins Erwachsenenalter statt (in einem Prozess, der, wie Sie es erraten haben, Erwachsenenneurogenese genannt wird).
Was verursacht Veränderungen in der Genexpression?
Einige Veränderungen in der Genexpression scheinen "fest verdrahtet" zu sein und treten fast sofort während der Entwicklung auf. Andere biologische Faktoren spielen ebenfalls eine Rolle. Ihr Hormonspiegel kann zum Beispiel beeinflussen, wie Ihre Gene exprimiert werden. Das ist wichtig für die Entwicklung zu einem Mann oder einer Frau in utero, und es beeinflusst auch die Pubertät, das Haarwachstum, die Fruchtbarkeit und andere Faktoren während des gesamten Lebens.
Veränderungen der Genexpression können auch durch die Exposition gegenüber Chemikalien in Ihrer Umgebung verursacht werden. Zum Beispiel kann die Exposition gegenüber Mutagenen (Chemikalien, die genetische Mutationen verursachen) erhöhen oder verringern, wie viel ein Gen exprimiert wird, und die daraus resultierenden abnormalen Veränderungen der Genexpression sind mit Krankheiten verbunden wie Krebs. Alkoholexposition zum Beispiel kann Veränderungen in der Genexpression auslösen, die den Ernährungszustand beeinflussen und zu Nährstoffmangel beitragen. Und ererbte genetische Mutationen können auch die Expression Ihrer Gene erhöhen oder verringern.
Wie für Wie Ihre Zellen die Genexpression kontrollieren, gibt es einige Möglichkeiten, die Expression zu erhöhen oder zu verringern. Ein Schlüssel ist die DNA-Methylierung, eine Methode zur Unterdrückung von Genen. Je methylierter ein Gen ist, desto weniger kann es exprimiert werden; umgekehrt erhöht die Demethylierung die DNA-Expression. Referenzen 1 und 2 haben dazu gute Hintergrundinformationen.
Wie passt Ihre Erziehung dazu?
Es stellt sich heraus, dass Lebenserfahrungen auch Ihre Genexpression beeinflussen können. Und neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Erfahrungen in der frühen Kindheit, selbst wenn man sich noch zu früh daran erinnern kann, Ihr Gehirn für den Rest Ihres Lebens beeinflussen können.
Neue Forschung veröffentlicht im Wissenschaft untersuchte, wie sich der Mutterstil auf das Gehirn von sich entwickelnden Mäusen auswirkte, um der Frage nachzugehen, wie Natur und Erziehung kollidieren können, um das Verhalten zu beeinflussen. Die Grundlage des Experiments war einfach: Beobachten Sie den Mutterschaftsstil verschiedener Mäuse und sehen Sie dann, wie unterschiedlich die Mutterschaft war Stile (aufmerksam, nachlässig) würden die Expression eines Gens namens L1 im emotionalen Zentrum der Nachkommen beeinflussen Gehirn. Um genetische Unterschiede auszuschließen (denn vererbte Gene können die Genexpression beeinflussen), haben die Wissenschaftler tauschte auch einen Teil des Wurfs aus, damit ein Welpe einer nachlässigen Mutter von einer aufmerksamen aufgezogen wurde, oder umgekehrt umgekehrt.
Die Forscher fanden heraus, dass Mäuse, die von einer aufmerksamen Mutter aufgezogen wurden, weniger Methylierung auf ihrem L1-Gen hatten – mit anderen Worten, das Gen wurde weniger unterdrückt – als Mäuse, die von vernachlässigten Mäusen aufgezogen wurden. Dies war sogar bei den Mäusen mit Wurftausch der Fall, was darauf hindeutet, dass der Methylierungsgrad (der Grad der Gensuppression) eher mit der Erziehung der Mäuse als mit einem ererbten genetischen Faktor zusammenhängt.
Was soll das alles heißen?
Diese Ergebnisse spiegeln wider, was Wissenschaftler zuvor bei Kindern beobachtet haben – dass Kinder, die in der Kindheit vernachlässigt wurden, andere Methylierungsmuster aufweisen als Kinder, die von aufmerksamen Eltern aufgezogen wurden. Aber die Forschung steht noch am Anfang, und die Autoren der Mäusestudie sind sich nicht sicher, ob diese Veränderungen in L1 Methylierung sind auch mit Veränderungen der kognitiven Funktion oder anderen neurologischen oder psychologischen Probleme.
Verstehen Sie jedoch, wie sich diese Unterschiede in der Methylierung entwickeln und welche Gene die meisten sind auf die wir unbedingt achten müssen, wird uns helfen, besser zu verstehen, wie Natur und Ernährung interagieren, um unsere Verhalten. Und dies könnte Ärzten eines Tages helfen, psychische Probleme, die auf Vernachlässigung zurückzuführen sind, effektiver zu behandeln.