Keragaman genetik – yaitu, kandungan gen itu sendiri – sudah membuat kita masing-masing unik. Namun yang membedakan sel yang berbeda dengan DNA yang sama adalah ekspresi gen: gen mana yang "aktif" dan kapan. Ekspresi gen inilah yang memungkinkan sel-sel kulit Anda terlihat dan berfungsi dengan cara yang sama sekali berbeda dari sel saraf, dan bagaimana semua jaringan di tubuh Anda dapat berkembang dari satu sel embrio.
Namun, sekarang, para ilmuwan mulai memahami seberapa besar pengaruh lingkungan terhadap gen ekspresi, dan bagaimana pengalaman yang mengubah ekspresi gen di awal kehidupan dapat memiliki dampak yang bertahan lama masa dewasa. Ekspresi gen dapat menghubungkan "alam" dan "pemeliharaan" dengan cara yang mengejutkan (dan masih misterius).
Gen, Ekspresikan Dirimu
Sel-sel Anda harus dapat menghidupkan dan mematikan gen agar berperilaku dengan benar. Ambil sel punca saraf, yang pada akhirnya akan berkembang menjadi neuron, atau sel saraf. Itu perlu menekan gen yang menjaga sel dalam keadaan "seperti batang", dan mulai mengekspresikan gen yang dibutuhkan untuk menjadi lebih seperti saraf. Proses ini, yang disebut neurogenesis, terjadi sepanjang perkembangan embrio Anda dan hingga dewasa (dalam proses yang disebut, Anda dapat menebaknya, neurogenesis dewasa).
Apa Penyebab Perubahan Ekspresi Gen?
Beberapa perubahan ekspresi gen tampaknya "terprogram" dan mulai terjadi segera selama perkembangan. Faktor biologis lainnya juga masuk. Tingkat hormon Anda, misalnya, dapat memengaruhi bagaimana gen Anda diekspresikan. Itu penting untuk berkembang menjadi pria atau wanita di dalam rahim, dan itu juga berdampak pada pubertas, pertumbuhan rambut, kesuburan, dan faktor lainnya sepanjang hidup.
Perubahan ekspresi gen juga bisa didorong oleh paparan bahan kimia di lingkungan Anda. Misalnya, paparan mutagen (bahan kimia yang menyebabkan mutasi genetik) dapat meningkatkan atau menurunkan seberapa banyak gen diekspresikan, dan perubahan abnormal yang dihasilkan dalam ekspresi gen terkait dengan penyakit seperti: kanker. Paparan alkohol, misalnya, dapat memicu perubahan ekspresi gen yang mempengaruhi status gizi, berkontribusi pada defisiensi nutrisi. Dan mutasi genetik yang diturunkan juga dapat meningkatkan atau menurunkan ekspresi gen Anda.
Adapun bagaimana sel Anda mengontrol ekspresi gen, ada beberapa cara untuk menambah atau mengurangi ekspresi. Salah satu kuncinya adalah metilasi DNA, cara menekan gen. Semakin termetilasi suatu gen, semakin sedikit gen yang dapat diekspresikan; sebaliknya, demetilasi meningkatkan ekspresi DNA. Referensi 1 dan 2 memiliki informasi latar belakang yang baik tentang ini.
Jadi Bagaimana Asuhan Anda Sesuai?
Ternyata, pengalaman hidup dapat memengaruhi ekspresi gen Anda juga. Dan penelitian baru menunjukkan bahwa pengalaman masa kanak-kanak, bahkan yang terlalu dini untuk diingat, dapat memengaruhi otak Anda selama sisa hidup Anda.
Penelitian baru diterbitkan di Ilmu melihat bagaimana gaya mengasuh mempengaruhi otak tikus yang sedang berkembang untuk mendapatkan pertanyaan tentang bagaimana alam dan pengasuhan dapat berbenturan untuk mempengaruhi perilaku. Dasar percobaannya sederhana: amati gaya pengasuhan tikus yang berbeda, dan kemudian lihat betapa berbedanya pengasuhan gaya (perhatian, lalai) akan mempengaruhi ekspresi gen, yang disebut L1, di pusat emosional keturunan otak. Untuk membantu menyingkirkan perbedaan genetik (karena, ingat, gen yang diturunkan dapat mempengaruhi ekspresi gen) para ilmuwan juga menukar sebagian sampahnya, jadi anak anjing dari induk yang lalai akan dibesarkan oleh induk yang penuh perhatian, atau sebaliknya sebaliknya.
Para peneliti menemukan bahwa tikus yang dibesarkan oleh ibu yang penuh perhatian memiliki lebih sedikit metilasi pada gen L1 mereka – dengan kata lain, gen tersebut kurang ditekan – dibandingkan tikus yang dibesarkan oleh yang lalai. Itu benar bahkan pada tikus yang bertukar kotoran, menunjukkan bahwa tingkat metilasi (tingkat penekanan gen) terkait dengan pengasuhan tikus, daripada faktor genetik yang diturunkan.
Apa Artinya Semua?
Hasil ini mencerminkan apa yang telah dilihat para ilmuwan sebelumnya pada anak-anak - bahwa anak-anak yang telah diabaikan di masa kanak-kanak memiliki pola metilasi yang berbeda dari anak-anak yang dibesarkan oleh orang tua yang penuh perhatian. Tetapi penelitian ini masih awal, dan penulis studi tikus tidak yakin apakah perubahan dalam L1 metilasi juga terkait dengan perubahan fungsi kognitif, atau neurologis atau psikologis lainnya masalah.
Namun, memahami bagaimana perbedaan dalam metilasi ini berkembang, dan gen mana yang paling penting untuk diperhatikan, akan membantu kita lebih memahami bagaimana alam dan pengasuhan berinteraksi untuk mempengaruhi kita tingkah laku. Dan ini, suatu hari nanti, dapat membantu dokter menangani masalah kesehatan mental secara lebih efektif yang dapat berasal dari pengabaian.