Geneettinen monimuotoisuus - eli itse geenien sisältö - tekee jo jokaisesta meistä ainutlaatuisen. Mutta mikä erottaa eri solut samalla DNA: lla, on geeniekspressio: mitkä geenit ovat "aktiivisia" ja milloin. Geeniekspressio antaa ihosoluillesi mahdollisuuden näyttää ja toimia aivan eri tavalla hermosoluista, ja miten kaikki kehosi kudokset voivat kehittyä solun yksittäisestä solusta alkio.
Nyt tutkijat ovat kuitenkin alkaneet ymmärtää, kuinka paljon ympäristö voi vaikuttaa geeniin ilmentyminen ja miten kokemukset, jotka muuttavat geenien ilmentymistä varhaisessa iässä, voivat vaikuttaa pysyvästi aikuisuus. Geeniekspressio voisi yhdistää "luonnon" ja "hoivata" yllättävillä (ja edelleen salaperäisillä) tavoilla.
Geenit, ilmaise itseäsi
Solujen on kyettävä kytkemään geenit päälle ja pois toimiakseen oikein. Ota hermosolusolu, joka lopulta kehittyy neuroniksi tai hermosoluiksi. Sen täytyy tukahduttaa geenit, jotka pitävät solun "varren kaltaisessa" tilassa, ja alkaa ilmentää geenejä, joita tarvitaan muuttumaan hermomaisemmiksi. Tämä prosessi, jota kutsutaan neurogeneesiksi, tapahtuu koko alkion kehityksessä ja aikuisikään saakka (prosessissa, jota arvasit, aikuisen neurogeneesiksi).
Mikä aiheuttaa muutoksia geenien ilmentymisessä?
Jotkut muutokset geeniekspressiossa näyttävät olevan "kiinteitä" ja alkavat tapahtua melkein välittömästi kehityksen aikana. Myös muut biologiset tekijät tulevat sisään. Esimerkiksi hormonitasosi voivat vaikuttaa geenien ilmentymiseen. Se on tärkeää urokseksi tai naiseksi kehittymiseksi kohdussa, ja se vaikuttaa myös murrosikään, hiusten kasvuun, hedelmällisyyteen ja muihin tekijöihin koko elämän ajan.
Geenien ilmentymisen muutokset voivat johtua myös altistumisesta ympäristössä oleville kemikaaleille. Esimerkiksi altistuminen mutageeneille (geneettisiä mutaatioita aiheuttaville kemikaaleille) voi lisätä tai vähentää kuinka paljon geeni ilmentyy, ja siitä johtuvat epänormaalit muutokset geeniekspressiossa ovat sidoksissa sairauksiin, kuten syöpä. Esimerkiksi altistuminen alkoholille voi laukaista geeniekspressiossa muutoksia, jotka vaikuttavat ravitsemukselliseen tilaan, mikä lisää ravinteiden puutteita. Ja perinnölliset geneettiset mutaatiot voivat myös lisätä tai vähentää geeniesi ilmentymistä.
Mitä tulee Miten solusi kontrolloivat geeniekspressiota, on olemassa muutama tapa lisätä tai vähentää ekspressiota. Yksi avain on DNA-metylaatio, tapa estää geenejä. Mitä enemmän metyloitua geeniä on, sitä vähemmän sitä voidaan ilmentää; päinvastoin, demetylaatio lisää DNA: n ilmentymistä. Viitteillä 1 ja 2 on tästä hyvät taustatiedot.
Joten miten kasvatuksesi sopii?
On käynyt ilmi, että elämänkokemukset voivat vaikuttaa myös geenien ilmentymiseen. Ja uudet tutkimukset viittaavat siihen, että varhaislapsuuden kokemukset, jopa liian aikaisin muistaa, voivat vaikuttaa aivoihisi koko loppuelämäsi ajan.
Uusi tutkimus julkaistu sisään Tiede tarkasteli kuinka äitiystyyli vaikutti kehittyvien hiirien aivoihin saadakseen kysymyksen siitä, miten luonto ja hoiva voivat törmätä vaikuttamaan käyttäytymiseen. Kokeilun perusta oli yksinkertainen: tarkkaile eri hiirten äitiystyyliä ja katso sitten kuinka erilainen äitiys tyylit (tarkkaavainen, laiminlyönti) vaikuttaisivat L1-nimisen geenin ilmentymiseen jälkeläisten tunnekeskuksessa aivot. Tutkijat auttavat sulkemaan pois geneettiset erot (koska muista, että perinnölliset geenit voivat vaikuttaa geenien ilmentymiseen) myös vaihtoi osan pentueesta, joten huomaavainen kasvattaa huolimattomasta äidistä tulevan pennun tai päinvastoin päinvastoin.
Tutkijat havaitsivat, että tarkkaavaisen äidin kasvattamisilla hiirillä oli vähemmän metylaatiota L1-geenissään - toisin sanoen geeni oli vähemmän tukahdutettu - kuin laiminlyöntien hiiret. Tämä oli totta jopa pentueella vaihdetuissa hiirissä, mikä viittaa siihen, että metylaation taso (geenien suppressiotaso) liittyi hiirten kasvatukseen eikä perittyyn geneettiseen tekijään.
Mitä se kaikki tarkoittaa?
Nämä tulokset heijastavat sitä, mitä tiedemiehet ovat aiemmin nähneet lapsilla - että lapsilla, jotka on jätetty huomiotta lapsuudessa, on erilaiset metylaatiomallit kuin tarkkaavaisen vanhemman kasvattamilla lapsilla. Mutta tutkimus on vielä varhain, ja hiirtutkimuksen kirjoittajat eivät ole varmoja siitä, muuttuvatko muutokset L1: ssä metylaatio liittyy myös kognitiivisen toiminnan muutoksiin tai muihin neurologisiin tai psykologisiin muutoksiin ongelmia.
Kuitenkin ymmärtää, kuinka nämä metylaatioerot kehittyvät ja mitkä geenit ovat eniten tärkeää tarkkailla, auttaa meitä ymmärtämään paremmin, miten luonto ja hoiva vuorovaikutuksessa vaikuttavat käyttäytymistä. Ja tämä voisi jonain päivänä auttaa lääkäreitä hoitamaan mielenterveysongelmia tehokkaammin laiminlyönnistä.