A genetikai sokféleség - vagyis maguk a gének tartalma - már mindannyiunkat egyedivé tesz. De ami megkülönbözteti a különböző, azonos DNS-sel rendelkező sejteket, az a génexpresszió: mely gének és mikor "aktívak". A génexpresszió az, ami lehetővé teszi a bőrsejtjeinek, hogy teljesen más módon nézzenek ki és működjenek az idegsejtekből, és így alakulhat ki a test összes szövete az egyetlen sejtből embrió.
Most azonban a tudósok kezdik megérteni, hogy a környezet mekkora hatással lehet a génre kifejezés, és hogy az élet korai szakaszában megváltoztatható tapasztalatok hogyan befolyásolhatják tartósan a gént felnőttkor. A génexpresszió meglepő (és még mindig titokzatos) módon kapcsolhatja össze a "természetet" és a "táplálást".
Gének, fejezd ki magad
A sejtjeinek képesnek kell lenniük a gének be- és kikapcsolására a megfelelő viselkedéshez. Vegyünk egy ideg őssejtet, amely végül neuronokká vagy idegsejtekké fejlődik. El kell nyomnia azokat a géneket, amelyek a sejtet "szárszerű" állapotban tartják, és el kell kezdenie kifejezni az idegszerűbbé váláshoz szükséges géneket. Ez a folyamat, az úgynevezett neurogenezis, az egész embrionális fejlődésed során és felnőttkorodban is bekövetkezik (az általad kitalált felnőttkori neurogenezisnek nevezett folyamatban).
Mi okozza a génexpresszió változását?
Úgy tűnik, hogy a génexpresszió bizonyos változásai "vezetékesek", és a fejlődés során szinte azonnal elkezdődnek. Egyéb biológiai tényezők is bekerülnek. A hormonszintje például befolyásolhatja a génjeinek kifejeződését. Ez fontos a méhben férfivá vagy nővé váláshoz, és az egész életen át befolyásolja a pubertást, a haj növekedését, a termékenységet és más tényezőket.
A génexpresszió változását a környezetben lévő vegyi anyagoknak való kitettség is előidézheti. Például a mutagéneknek (genetikai mutációkat okozó vegyi anyagoknak) való kitettség mennyit növelhet vagy csökkenthet egy gén expresszálódik, és az ebből eredő abnormális változások a génexpresszióban olyan betegségekhez kapcsolódnak, mint a rák. Például az alkoholnak való kitettség megváltoztathatja a génexpressziót, amely befolyásolja a táplálkozási állapotot, hozzájárulva a tápanyaghiányhoz. Az öröklött genetikai mutációk pedig növelhetik vagy csökkenthetik génjeinek expresszióját.
Ami hogyan sejtjei kontrollálják a génexpressziót, néhány módon lehet növelni vagy csökkenteni az expressziót. Az egyik kulcs a DNS-metiláció, a gének elnyomásának egyik módja. Minél metilezettebb egy gén, annál kevésbé fejezhető ki; fordítva, a demetilezés növeli a DNS-expressziót. Az 1. és 2. hivatkozás jó háttérinformációval rendelkezik erről.
Tehát hogyan illeszkedik a nevelésed?
Kiderült, hogy az élettapasztalatok hatással lehetnek a génexpressziójára is. És egy új kutatás azt sugallja, hogy a korai gyermekkori tapasztalatok, még azok is, amelyekre még túl korán van emlékezni, egész életükben befolyásolhatják az agyadat.
Új kutatás közzétett ban ben Tudomány azt vizsgálta, hogy az anyázási stílus hogyan befolyásolta a fejlődő egerek agyát, hogy rákérdezzen arra, hogy a természet és a gondozás hogyan ütközhet a viselkedés befolyásolására. A kísérlet alapja egyszerű volt: figyelje meg a különböző egerek anyázási stílusát, majd nézze meg, mennyire más az anyázás stílusok (figyelmes, elhanyagolt) befolyásolják az L1 nevű gén expresszióját az utódok érzelmi központjában agy. A genetikus különbségek kizárásának elősegítése érdekében (mivel ne feledjük, az öröklött gének befolyásolhatják a génexpressziót) a tudósok az alom egy részét is kicserélte, így az elhanyagolt anya kölykeit egy figyelmes nevelte fel versa.
A kutatók azt találták, hogy egy figyelmes anya által nevelt egerek kevesebb metilációval rendelkeznek az L1 génjükön - más szóval, a gént kevésbé szuppresszálták -, mint az elhanyagolatlan egerek. Ez még az alomcserélett egereknél is igaz volt, ami arra utal, hogy a metiláció szintje (a gén szuppresszió szintje) az örökletes genetikai faktor helyett inkább az egerek nevelésével függ össze.
Mit jelent ez az egész?
Ezek az eredmények tükrözik azt, amit a tudósok korábban a gyermekeknél láttak - hogy a gyerekkorban elhanyagolt gyerekeknek más metilációs mintázata van, mint a figyelmes szülők által nevelt gyerekeknek. De a kutatás még korai, és az egerek vizsgálatának szerzői nem biztosak abban, hogy változnak-e ezek az L1-ben a metiláció a kognitív funkció változásaihoz vagy bármely más neurológiai vagy pszichológiai változáshoz is kapcsolódik problémák.
Annak megértése, hogy ezek a metilációs különbségek hogyan fejlődnek ki, és melyek a legtöbb gén kulcsfontosságú figyelni, segít jobban megérteni, hogy a természet és a táplálás hogyan befolyásolja a viselkedés. Ez pedig egy nap segíthet az orvosoknak abban, hogy hatékonyabban kezeljék az elhanyagolásból eredő mentális egészségi problémákat.