Hvordan tidlig opvækst former din hjerne:Genekspressionsforbindelsen

shapecharge/E+/GettyImages

Mens genetisk diversitet adskiller os hver især, er det genekspression, der definerer, hvordan identiske DNA-koder kan producere vidt forskellige cellefunktioner. Genekspression orkestrerer transformationen af en enkelt embryonal celle til de utallige væv, der udgør vores kroppe.

Gener, udtryk dig selv

Celler skal slå gener til og fra for at fungere korrekt. For eksempel undertrykker en neural stamcelle, der er bestemt til at blive en neuron, stamcellegener, mens den aktiverer neuronspecifikke - en proces kendt som neurogenese, der fortsætter fra embryonal udvikling til voksenalderen.

Hvad driver genudtryksændringer?

Nogle skift er indbygget i udviklingen, men hormoner, miljøkemikalier og endda nedarvede mutationer modulerer også genaktivitet. Hormoner former kønsdifferentiering i livmoderen og påvirker puberteten, hårvækst, fertilitet og meget mere. Eksponering for mutagener kan hæve eller sænke genekspression, der forbinder med sygdomme som kræft. Alkohol kan for eksempel ændre udtryksmønstre, der kompromitterer ernæringen. DNA-methylering - tilføjelse af methylgrupper til DNA - tjener som en vigtig regulatorisk switch:mere methylering undertrykker et gen, mens demethylering løfter blokeringen. Se reference 1 og 2 for en dybere indsigt.

Hvordan opdragelse kommer ind i ligningen

Livserfaringer kan sætte varige spor på genekspression, og nyere forskning tyder på, at selv hændelser i tidlig barndom - ofte for tidligt at huske - kan omkoble hjernen for livet.

En undersøgelse offentliggjort i Science undersøgt, hvordan mødrepleje påvirkede museafkom. Forskere observerede forskellige moderstile (opmærksom vs. forsømmelig) og målte methylering af L1-genet i ungernes følelsesmæssige centre. For at isolere genetiske påvirkninger byttede de unger mellem kuld. Opmærksomme mødre producerede unger med lavere L1-methylering - hvilket indikerer mindre genundertrykkelse - end dem, der blev opdraget af forsømmelige mødre, selv efter bytte. Dette viser, at opdragelse, ikke genetik alene, former methyleringsmønstre.

Konsekvenser for menneskers sundhed

Disse resultater afspejler menneskelige undersøgelser, der viser forskellige methyleringsprofiler hos børn, der oplevede omsorgssvigt, sammenlignet med dem, der er opdraget med opmærksom pleje. Selvom musearbejdet er foreløbigt, rejser det muligheden for, at ændret L1-methylering kan påvirke kognition, humør eller andre neurologiske resultater. Identifikation af nøglegener og forståelse af, hvordan miljøfaktorer omforbinder deres udtryk, kan informere fremtidige interventioner for mentale helbredstilstande med rod i tidlig modgang.

For klinikere tilbyder denne nye videnskab en køreplan for udvikling af målrettede behandlinger, der adresserer det biologiske præg af omsorgssvigt.