Epigenetik forklarer, hvorfor dit DNA ikke forudsiger din skæbne

"Det er bare genetik." Hvor mange gange har du hørt nogen bruge denne erklæring som en forklaring på træk og adfærd, de anser for at være uden for deres kontrol? Hvis du, ligesom mig, er absurd retningsbestemt udfordret, måske har du bebrejdet din manglende evne til at læse et kort om strukturen i dit DNA. Eller måske peger du på din fars permanente søde tand som videnskabeligt bevis på, at din egen forkærlighed for sukker klart er sikret i dine gener. Disse fjollede eksempler er temmelig lave indsatser i den store ordning, men de får dig til at undre dig:forsegler vores DNA vores skæbne, eller er der noget andet i spil, når det kommer til, hvordan vores gener udtrykker sig?

Indtast Epigenetics

Hvis du gættede på, at din genetiske skæbne er baseret på mere end bare dit DNA, du gjorde det. Men før vi kan komme til, hvordan og hvorfor det sker, vi bør starte med nogle grundlæggende definitioner. Til at begynde med, hvad fanden er DNA alligevel? Disse tre små bogstaver står for deoxyribonukleinsyre, hovedmolekylet i hver celle. DNA indeholder de vigtige oplysninger, der videregives til hver på hinanden følgende generation, og selv den mindste ændring af dens rækkefølge (eller rækkefølge) kan have alvorlige konsekvenser.

Der er fire grundlæggende basetyper, der udgør DNA:adenin, cytosin, guanin og thymin, (EN, C, G og T), og mennesker har omkring 3 milliarder baser, total - tro det eller ej, over 99 procent af dem er identiske hos alle mennesker. Inden for disse milliarder af baser er omkring 20, 000 gener, ellers kendt som arvelige enheder. Nogle gener giver instruktioner til at lave molekyler kaldet proteiner, som udfører livsfunktioner, og andre gør ikke. Samlet set dog gener betragtes som de biologiske spillere, der påvirker reguleringen og vedligeholdelsen af ​​ting, der sker i din krop, som opbygning af knogler, bevægelse af muskler, og dit hjertes bank.

Alt dette får det til at lyde som om din krop er permanent sat til handling fra det øjeblik du bliver født. Men det er ikke tilfældet. Et vigtigt element, vi ikke har talt om, er, hvordan miljøet eller eksterne faktorer påvirker den måde, celler læser dine gener på.

"Epigenetik ændrer faktisk ikke sekvensen af ​​DNA - det forbliver det samme, "Cynthia M. Bulik, Ph.d., FAED, Fremstående professor i spiseforstyrrelser på Psykiatrisk Institut, School of Medicine, ved University of North Carolina at Chapel Hill, siger via e -mail. "Men det refererer til ændringer, der påvirker, hvordan generne læses, eller om de udtrykkes eller ej."

Hvilke former for ændringer? Alle slags, ifølge Bulik. "For eksempel, en type epigenetisk ændring er DNA -methylering, "siger hun." Det er, når en methylgruppe tilføjes til en del af et DNA -molekyle, der forhindrer den i at blive 'læst' og derfor udtrykt. Intet protein vil blive fremstillet af det gen, fordi det stort set blev tavset. "

Hvad er årsagen til epigenetik?

"Epigenetiske ændringer kan skyldes miljøfaktorer, som vi udsættes for - rygning, hvad vi spiser, trauma, andre miljøeksponeringer, "Bulik forklarer." Det fede ved det er, selvom sekvensen af ​​DNA ikke ændres, disse 'epigenetiske modifikationer' kan stadig overføres gennem generationer. Så de er arvelige. Vi videregiver ikke kun vores DNA, men også disse instruktioner om, hvordan vores DNA læses. "

Bulik, som også er grundlægger af UNC Center of Excellence for Eating Disorders og meddirektør for UNC Center for Psychiatric Genomics, har en yndlingsillustration af epigenetik i aktion. "Jeg tror, ​​at et af mine yndlingseksempler er kønsbestemmelse hos skildpadder, "siger hun." Vi har vidst, at temperaturen afgør, om en skildpadde bliver mand eller kvinde (seksuel skæbne), men forskere har vist, at processen, der ligger til grund for, hvordan dette fungerer, faktisk er epigenetisk. Temperatur påvirker et gen, der styrer den 'epigenetiske' tilstand af et andet gen, som er det mest kønbestemmende gen. I modsætning til mennesker, hvor kønsforskelle ligger i vores X- og Y -kromosomer, i skildpadder, genetiske forskelle bestemmer ikke køn - i stedet miljømæssige signaler (i dette tilfælde, temperatur) påvirker epigenetiske mekanismer, der slår kønsbestemmende gener fra eller til. "

Epigenetikkens nutid og fremtid

Der har været meget snak om epigenetik i nyhederne og dets potentiale til at påvirke sundhedens fremtid, siden alt vi spiser, hvor vi bor, hvem vi interagerer med, når vi sover, hvordan vi træner, etc. har potentiale til at forårsage kemiske modifikationer, der tænder eller slukker gener over tid. Epigenetikområdet vokser hurtigt, da forskere undersøger, hvordan eksterne faktorer kan påvirke ting som risikoen for at udvikle visse kroniske sygdomme og adfærdsforstyrrelser, og hvordan forebyggelses- og behandlingsstrategier kunne skræddersys til at løse disse spørgsmål. Men ifølge Bulik, der er nogle misforståelser omkring dens mulige løfte.

"Folk synes at tro, at epigenetik vil være svaret på alt, "siger hun." Hvis vi ikke får et øjeblikkeligt svar med genetik, de skynder sig direkte over til epigenetik i stedet for at være tålmodige og indse, at vi nogle gange har brug for rigtig store stikprøver for at identificere gener, der påvirker sygdomsrisiko. Epigenetisk forskning er hård, da betingelserne skal være meget konstante på tværs af studier for at være sikre på, at du har en replikation. De er komplementære teknologier og kan begge bruges til at besvare vigtige spørgsmål om årsagerne til sygdom. "

Hvad angår Buliks nuværende og fremtidige arbejde inden for spiseforstyrrelser - tilstande, der i høj grad er påvirket af både genetiske og miljømæssige faktorer - vil epigenetik spille en afgørende rolle. "Vi foretager en undersøgelse af identiske (monozygotiske) tvillinger, der er uenige om anorexia nervosa (den ene har sygdommen og den anden ikke), "Bulik siger." Da identiske tvillinger dybest set har identisk DNA -sekvens, det er ikke DNA -sekvensen, der fik den ene tvilling til at udvikle sygdommen og den anden ikke til at udvikle sygdommen. Så, hvad kan forårsage denne forskel? Én ting ville være miljøfaktorer:en tvilling gik i gymnastik og havde en træner, der fik dem til at kost og krop skammede dem, hvis de tog på i vægt, hvilket førte til, at hun gik på svær kost, der henviser til, at den anden tvilling spillede violin i et orkester, og ingen nogensinde kommenterede hendes kropsside eller form. Men en anden mulighed er, at der er epigenetiske ændringer mellem tvillingerne, der kan påvirke sygdomsrisikoen. Så vi vil se på forskelle mellem tvillingerne for at se, om forskelle i genekspression kan være relateret til, hvorfor den ene blev syg, og den anden forblev godt. "

Ja, du deler omkring 99 procent af dit DNA med andre mennesker, men du deler også omkring 85 procent med mus, 40 procent med frugtfluer, og 41 procent med bananer.