Генетическое разнообразие, то есть содержание самих генов, уже делает каждого из нас уникальным. Но что отличает разные клетки с одинаковой ДНК, так это экспрессия генов: какие гены «активны» и когда. Экспрессия генов - это то, что позволяет клеткам вашей кожи выглядеть и функционировать совершенно по-другому из нервных клеток, и именно так все ткани в вашем теле могут развиваться из одной клетки эмбрион.
Однако теперь ученые начинают понимать, насколько окружающая среда может влиять на гены. экспрессии, и как опыт, который изменяет экспрессию генов в раннем возрасте, может иметь длительное влияние на совершеннолетие. Экспрессия генов может связывать «природу» и «воспитание» удивительным (и до сих пор загадочным) образом.
Гены, выражайте себя
Ваши клетки должны иметь возможность включать и выключать гены, чтобы вести себя должным образом. Возьмите нервную стволовую клетку, которая в конечном итоге превратится в нейрон или нервные клетки. Ему необходимо подавить гены, которые удерживают клетку в «стеблевом» состоянии, и начать экспрессировать гены, необходимые для того, чтобы стать более нервноподобными. Этот процесс, называемый нейрогенезом, происходит на протяжении всего эмбрионального развития и во взрослом возрасте (как вы догадались, процесс называется взрослым нейрогенезом).
Что вызывает изменения в экспрессии генов?
Некоторые изменения в экспрессии генов кажутся «запрограммированными» и начинают происходить почти сразу во время развития. Включаются и другие биологические факторы. Например, ваш уровень гормонов может влиять на экспрессию ваших генов. Это важно для превращения в мужчину или женщину в утробе матери, а также влияет на половое созревание, рост волос, фертильность и другие факторы на протяжении всей жизни.
Изменения в экспрессии генов также могут быть вызваны воздействием химических веществ в окружающей среде. Например, воздействие мутагенов (химических веществ, вызывающих генетические мутации) может увеличивать или уменьшать ген экспрессируется, и возникающие в результате аномальные изменения в экспрессии генов связаны с такими заболеваниями, как рак. Например, воздействие алкоголя может вызвать изменения в экспрессии генов, которые влияют на пищевой статус, способствуя дефициту питательных веществ. Унаследованные генетические мутации также могут увеличивать или уменьшать экспрессию ваших генов.
Что касается как ваши клетки контролируют экспрессию генов, есть несколько способов увеличить или уменьшить экспрессию. Один из ключей - метилирование ДНК, способ подавления генов. Чем более метилирован ген, тем меньше он может быть экспрессирован; наоборот, деметилирование увеличивает экспрессию ДНК. Ссылки 1 и 2 содержат хорошую справочную информацию по этому поводу.
Итак, каково ваше воспитание?
Оказывается, жизненный опыт также может повлиять на экспрессию ваших генов. И новое исследование показывает, что переживания в раннем детстве, даже те, о которых слишком рано вспоминать, могут повлиять на ваш мозг до конца вашей жизни.
Новое исследование опубликовано в Наука рассмотрели, как материнский стиль влияет на мозг развивающихся мышей, чтобы понять, как природа и воспитание могут взаимодействовать, чтобы повлиять на поведение. Основа эксперимента была проста: понаблюдайте за стилем материнства у разных мышей, а затем посмотрите, насколько разные материнские стили (внимательный, небрежный) могут повлиять на экспрессию гена, называемого L1, в эмоциональном центре потомства. мозг. Чтобы исключить генетические различия (потому что, помните, унаследованные гены могут влиять на экспрессию генов), ученые также поменяли местами часть помета, чтобы щенка от пренебрежительной матери воспитывала внимательная, или порок наоборот.
Исследователи обнаружили, что у мышей, выращенных внимательной матерью, было меньше метилирования в гене L1 - другими словами, ген был менее подавлен, - чем у мышей, выращенных небрежными. Это было верно даже для мышей из помета, предполагая, что уровень метилирования (уровень подавления гена) был связан с воспитанием мышей, а не с наследственным генетическим фактором.
Что все это значит?
Эти результаты отражают то, что ученые ранее видели у детей: дети, которым пренебрегали в детстве, имеют другие паттерны метилирования, чем дети, воспитанные внимательными родителями. Но исследования еще рано, и авторы исследования на мышах не уверены, что эти изменения в L1 метилирование также связано с изменениями когнитивной функции или другими неврологическими или психологическими изменениями. проблемы.
Однако понимание того, как развиваются эти различия в метилировании, и какие гены наиболее важно следить, поможет нам лучше понять, как природа и воспитание взаимодействуют, чтобы повлиять на наши поведение. И когда-нибудь это может помочь врачам более эффективно лечить проблемы психического здоровья, которые могут возникать из-за пренебрежения.