epigenetics

epigenetics เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของยีนโดยไม่ต้องเปลี่ยนลำดับดีเอ็นเอของยีน กระบวนการต่างๆในร่างกายขึ้นอยู่กับกระบวนการของ epigenetics ผลการวิจัยล่าสุดพิสูจน์ให้เห็นถึงความสำคัญของความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการปรับเปลี่ยนในบริบทของอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

Epigenetics คืออะไร?

คำว่า epigenetics อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของยีนนอกเหนือจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรม (พันธุกรรม) นั่นหมายความว่ารหัสพันธุกรรมของยีนได้รับการแก้ไข แต่ไม่ได้ใช้เสมอไป Epigenetics เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของจีโนมของ DNA ที่ไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในลำดับดีเอ็นเอ

ทุกเซลล์ในสิ่งมีชีวิตมีโปรแกรมทางพันธุกรรมเหมือนกัน อย่างไรก็ตามในระหว่างการพัฒนามีความแตกต่างของอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ ตัวอย่างเช่นเซลล์เม็ดเลือดมีข้อมูลทางพันธุกรรมเช่นเดียวกับเซลล์ไต มีเพียงยีนที่แตกต่างกันเท่านั้นที่ทำงานในเซลล์ทั้งสองประเภท ความแตกต่างของเซลล์สามารถอธิบายได้โดยกระบวนการ epigenetic ที่แสดงออกผ่านการกระตุ้นหรือการปิดใช้งานยีน

เซลล์ที่ไม่แตกต่างเรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดที่สามารถพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ที่เหมือนกันทางพันธุกรรมผ่านการโคลน อย่างไรก็ตามเซลล์ที่แตกต่างกันยังสามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดได้โดยการย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic

ฟังก์ชันและงาน

หลังจากการแบ่งเซลล์แต่ละครั้ง epigenesis จะค่อยๆเปลี่ยนแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมภายในเซลล์ ยีนบางตัวถูกยับยั้งโดย DNA methylation

อีกทางเลือกหนึ่งคือการทำเครื่องหมาย DNA โดยใช้สิ่งที่เรียกว่า histone acetylation สายดีเอ็นเอความยาว 2 เมตรถูกแกะในนิวเคลียสของเซลล์เล็ก ๆ และทำเครื่องหมายไว้ที่บางจุด สิ่งนี้รับประกันได้ว่าจะอ่านเฉพาะข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับประเภทเซลล์เท่านั้น ทั้ง methylation และ histone acetylation ถูกควบคุมโดยตัวแทนทางชีวเคมี

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดรวมทั้งมนุษย์มีหลายสิ่งที่เรียกว่า epigrams รหัสพันธุกรรมเพิ่มเติมที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตถือเป็น epigrams ในช่วงชีวิตของชีวิตสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงมากขึ้นเรื่อย ๆ ภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม รหัสพันธุกรรมยังคงอยู่ แต่อิทธิพลภายนอกมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ

อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม ได้แก่ โภชนาการปัจจัยความเครียดการติดต่อทางสังคมสารพิษจากสิ่งแวดล้อมหรือแม้กระทั่งประสบการณ์ที่ยึดเหนี่ยวจิตใจของบุคคล เป็นที่ทราบกันดีว่าร่างกายตอบสนองต่อปัจจัยเหล่านี้และจัดเก็บประสบการณ์เพื่อให้สามารถตอบสนองได้หากจำเป็น

จากผลการวิจัยล่าสุดพบว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมทั้งหมดถูกควบคุมแบบ epigenetically เป็นผลให้รูปลักษณ์ภายนอก (ฟีโนไทป์) ลักษณะและพฤติกรรมถูกสร้างขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยกระบวนการ epigenetic

พัฒนาการที่แตกต่างกันของฝาแฝดที่เหมือนกันภายใต้อิทธิพลภายนอกที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่าตราประทับสามารถแข็งแกร่งเพียงใด อีกตัวอย่างหนึ่งอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงทางร่างกายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของเพศที่มีชีวิตซึ่งเกิดขึ้นโดยไม่ได้รับยา Burrneshas แอลเบเนีย (ผู้หญิงที่ใช้ชีวิตแบบผู้ชาย) ได้แก่ คำให้การของมัน

งานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าสามารถส่งต่อลักษณะที่ได้มาได้ แม้ว่ารหัสพันธุกรรมพื้นฐานจะถูกส่งต่อไป แต่การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเพิ่มเติม (การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic) จะถูกส่งต่อไปยังลูกหลานบางส่วนในขณะที่ยังคงรักษาลำดับดีเอ็นเอของยีนที่กำหนดไว้

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

อิทธิพลของ epigenetics ต่อฟีโนไทป์และพฤติกรรมของมนุษย์นั้นชัดเจนมากขึ้นเรื่อย ๆ ผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของกระบวนการ epigenetic ต่อสุขภาพของมนุษย์

ตัวอย่างเช่นหลายโรคมีคำบุพบททางพันธุกรรม พวกเขาเกิดขึ้นในครอบครัว ตัวอย่างเช่นโรคเบาหวานโรคหัวใจและหลอดเลือดโรคไขข้อและภาวะสมองเสื่อม ที่นี่วิถีชีวิตมีบทบาทสำคัญในการที่โรคที่เกี่ยวข้องจะแตกออกหรือไม่ ตัวอย่างเช่นในฝาแฝดที่เหมือนกันพบว่าโรคอัลไซเมอร์นั้นขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมมากแม้จะมีบุพบททางพันธุกรรมก็ตาม

ด้วย epigenetics ยังสามารถชี้แจงได้ว่าทำไมเช่นชาเขียวจึงดีต่อสุขภาพ สารออกฤทธิ์ epigallocatechin-3-gallate (EGCG) ในชาจะกระตุ้นยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ป้องกันมะเร็ง ในผู้สูงอายุยีนนี้มักจะถูกทำให้เป็นเมทิลแอลกอฮอล์ดังนั้นจึงไม่ทำงาน เพิ่มโอกาสในการเกิดมะเร็งในวัยชรา อย่างไรก็ตามด้วยการบริโภคชาเขียวโอกาสที่จะเป็นมะเร็งจะลดลงอีกครั้ง

ตัวอย่างเช่นในอาณาจักรผึ้งราชินีไม่ได้แตกต่างกันทางพันธุกรรมจากคนงาน แต่เนื่องจากเธอเป็นสัตว์ชนิดเดียวที่ได้รับนมผึ้งเธอจึงพัฒนาเป็นราชินีผึ้ง สำหรับเธอยีนโง่จำนวนมากจะถูกเปิดใช้งานอีกครั้งเนื่องจากตัวแทนทางชีววิทยาที่เฉพาะเจาะจง

ในมนุษย์เหนือสิ่งอื่นใดสภาพสังคมที่ไม่เอื้ออำนวยมักนำไปสู่ความผิดปกติของบุคลิกภาพในภายหลัง วันนี้ต้องสันนิษฐานว่าโรคทางจิตและจิตใจจำนวนมากเกิดจากกระบวนการ epigenetic epigenome ของมนุษย์ยังเก็บการบาดเจ็บที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างบุคลิกภาพในภายหลัง

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ แสดงให้เห็นว่าเกิดข้อผิดพลาดมากมายในจีโนมของคนที่บอบช้ำ อย่างไรก็ตามหลังจากการบำบัดประสบความสำเร็จข้อผิดพลาดเหล่านี้ก็หายไปอีกครั้ง

นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ที่ส่งต่อไปยังลูกหลานและทำให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะเกิดโรคบางชนิดทางพันธุกรรม ตัวอย่างเช่นในการศึกษาเกี่ยวกับมนุษย์ของสวีเดนได้มีการตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความพร้อมของอาหารและความจูงใจในการเกิดโรคในรุ่นต่อ ๆ

นักพันธุศาสตร์ Marcus Pembrey และ Lars Olov Bygren พบว่าหลานชายของปู่ที่กินเยอะมักจะเป็นโรคเบาหวาน การเปลี่ยนแปลงของ Epigenetic บนโครโมโซมเพศอาจเกิดขึ้นที่นี่

แม้แต่คนที่บอบช้ำก็สามารถส่งต่อการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ไปยังคนรุ่นหลังได้ การวิจัยเพิ่มเติมในสาขา epigenetics ควรช่วยในการค้นพบและย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ที่ก่อให้เกิดโรค