후성 유전학은 DNA가 운명을 예측하지 못하는 이유를 설명합니다

Mar 06 2020
후성 유전학 (유전자가 어떻게 읽히고 발현되는지 여부에 대한 지침)은 태어난 순간부터 신체가 특정 과정에 영구적으로 설정되어 있지 않음을 증명합니다.
이 이미지는 두 가닥 모두에서 메틸화 된 DNA 분자를 보여줍니다. 메틸화는 메틸 그룹이 DNA 분자의 일부에 추가되어 '읽기'되어 발현되는 것을 방지하는 후성 유전 적 변화의 한 유형입니다. Christoph Bock, Max Planck Institute for Informatics / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

"유전학 일뿐입니다." 누군가가 통제 할 수 없다고 생각하는 특성과 행동에 대한 설명으로 그 진술을 사용하는 것을 몇 번이나 들었습니까? 나처럼 당신이 어리석은 방향으로 도전을받는다면 아마도 당신의 DNA 구조에 대한지도를 읽을 수 없다고 비난했을 것 입니다. 또는 설탕에 대한 자신의 선호도가 유전자에 확실히 확보되어 있다는 과학적 증거로 아빠의 영원한 단 것을 지적 할 수도 있습니다. 이 어리석은 예는 대단한 계획에서 매우 낮은 위험 요소이지만 궁금해하게 만듭니다. 우리의 DNA가 우리의 운명을 봉인합니까, 아니면 유전자가 자신을 표현하는 방법에 관해서는 다른 역할을 하는가?

Epigenetics 입력

당신의 유전 적 운명이 당신의 DNA 이상을 기반으로 한다고 생각했다면 , 당신은 그것을 못 박았습니다. 그러나 그 일이 어떻게 그리고 왜 발생하는지 알아보기 전에 몇 가지 기본 정의부터 시작해야합니다. 우선, 도대체 DNA는 무엇 입니까? 이 세 글자는 모든 세포의 마스터 분자 인 데 옥시 리보 핵산을 의미합니다. DNA에는 모든 연속 세대에 전달되는 필수 정보가 포함되어 있으며, 그 서열 (또는 순서)을 조금만 변경해도 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

DNA를 구성하는 4 가지 기본 염기 유형이 있습니다. 아데닌, 시토신, 구아닌 및 티민 (A, C, G 및 T), 인간은 총 30 억 염기를 가지고 있습니다. 믿거 나 말거나 99 % 이상 이 모든 사람들에게 동일합니다 . 이 수십억 개의 염기 내에 는 유전 단위로 알려진 약 20,000 개의 유전자가 있습니다. 일부 유전자 는 생명 기능을 수행하는 단백질이라는 분자를 만드는 지침 을 제공하고 다른 유전자 는 그렇지 않습니다. 하지만 전반적으로 유전자는 뼈의 형성, 근육의 움직임, 심장 박동과 같이 신체에서 발생하는 물질 의 조절 및 유지 에 영향을 미치는 생물학적 요소로 간주됩니다 .

이 모든 것은 당신이 태어난 순간부터 당신의 몸이 영구적으로 행동하도록 설정된 것처럼 들리게합니다. 그러나 그것은 사실이 아닙니다. 우리가 말하지 않은 한 가지 중요한 요소는 환경이나 외부 요인이 세포가 유전자를 읽는 방식에 어떻게 영향을 미치는지입니다.

"후생 유전학은 실제로 DNA의 순서를 바꾸지 않습니다. 동일하게 유지됩니다."Cynthia M. Bulik, Ph.D., FAED, 북 대학교 의과 대학 정신과의 저명한 교수 Chapel Hill의 Carolina는 이메일을 통해 말합니다. "그러나 그것은 유전자를 읽는 방법이나 발현 여부에 영향을 미치는 변화를 의미합니다."

어떤 종류의 변화? Bulik에 따르면 모든 종류. 예를 들어 후성 유전 학적 변화의 한 유형은 DNA 메틸화입니다. "그것은 메틸기가 DNA 분자의 일부에 추가되어 그것이 '읽기'되어 발현되는 것을 막는 것입니다. 기본적으로 침묵했기 때문에 그 유전자에서 단백질이 만들어지지 않을 것입니다."

후생 유전학의 원인은 무엇입니까?

"후생 적 변화는 흡연, 우리가 먹는 음식, 외상, 기타 환경 적 노출 등 우리가 노출되는 환경 적 요인으로 인해 발생할 수 있습니다."라고 Bulik은 설명합니다. "이것의 멋진 점은 DNA의 순서가 변하지 않더라도 이러한 '후생 적 변형'은 여전히 ​​세대를 거쳐 전수 될 수 있다는 것입니다. 따라서 유전 적입니다. 우리는 우리의 DNA뿐만 아니라 우리가 어떻게 DNA를 읽습니다. "

UNC 섭식 장애 우수 센터의 창립 이사이자 UNC 정신 유전체학 센터의 공동 책임자이기도 한 Bulik은 행동하는 후성 유전학에 대한 가장 좋아하는 삽화를 가지고 있습니다. "제가 가장 좋아하는 예 중 하나가 거북이의 성 결정이라고 생각합니다."라고 그녀는 말합니다. "우리는 온도가 거북이가 수컷 또는 암컷 (성적 운명)이 될 것인지를 결정한다는 것을 알고 있지만 연구자들은이것이 작동하는 방법의 기초가되는 과정은 실제로 후 성적이라는 것입니다. 온도는 마스터 성별 결정 유전자 인 다른 유전자의 '후생 적'상태를 제어하는 ​​유전자에 영향을 미칩니다. 성별 차이가 우리의 X 및 Y 염색체에있는 인간과 달리 거북이에서는 유전 적 차이가 성별을 결정하지 않습니다. 대신 환경 신호 (이 경우 온도) 가 성별 결정 유전자를 끄거나 켜는 후성 유전 학적 메커니즘에 영향 을 줍니다. "

후성 유전학의 현재와 미래

우리가 먹는 모든 것 , 우리가 사는 곳, 우리가 누구와 상호 작용하는지, 잠자는 시간, 운동하는 방법 등이 원인이 될 가능성이 있기 때문에 뉴스에서 후성 유전학과 그것이 건강의 미래에 영향을 미칠 잠재력에 대해 많은 이야기가있었습니다 . 시간이 지남에 따라 유전자를 켜거나 끄는 화학적 변형. 후성 유전학 분야는 연구원 들이 특정 만성 질환 및 행동 장애 발생 위험과 같은 외부 요인이 영향을 미칠 수있는 방식 과 이러한 문제를 해결하기 위해 예방 및 치료 전략을 조정할 수있는 방법을 조사함에 따라 빠르게 성장하고 있습니다. 그러나 Bulik에 따르면 가능한 약속에 대한 오해가 있습니다.

"사람들은 후성 유전학이 모든 것에 대한 답이 될 것이라고 생각하는 것 같습니다."라고 그녀는 말합니다. "유전학에 대한 즉각적인 답을 얻지 못하면 인내심을 갖고 질병 위험에 영향을 미치는 유전자를 식별하기 위해 때때로 정말 큰 샘플 크기가 필요하다는 사실을 깨닫는 대신 후성 유전학으로 달려갑니다. 조건에 따라 후성 유전학 연구는 어렵습니다. 복제가 있는지 확인하기 위해 연구 전반에 걸쳐 매우 일정해야합니다. 이들은 보완적인 기술이며 둘 다 질병의 원인에 대한 중요한 질문에 답하는 데 사용될 수 있습니다. "

섭식 장애 분야에서 Bulik의 현재와 미래의 연구는 유전 적 요인과 환경 적 요인 모두에 크게 영향을받습니다.— 후성 유전학이 중요한 역할을합니다. "우리는 신경성 식욕 부진에 대해 불일치하는 일란성 (일란성) 쌍둥이에 대한 연구를하고 있습니다 (하나는 질병이 있고 다른 하나는 그렇지 않습니다). "일란성 쌍둥이는 기본적으로 동일한 DNA 염기 서열을 가지고 있기 때문에 한 쌍둥이가 질병을 일으키고 다른 쌍둥이가 질병을 일으키지 않게 한 것은 DNA 염기 서열이 아닙니다. 따라서이 차이를 일으키는 원인은 무엇일까요? 한 가지는 환경 적 요인 일 것입니다. 체조에 들어가서 체중이 증가하면 몸무게가 늘어 나면 몸이 부끄러워지는 반면, 다른 쌍둥이는 오케스트라에서 바이올린을 연주했지만 몸매 나 몸매에 대해 언급 한 사람은 아무도 없었습니다. 쌍둥이 사이에 질병 위험에 영향을 미칠 수있는 후 성적 변화가 있다는 것입니다.그래서 우리는 유전자 발현의 차이가 왜 한 사람이 병에 걸리고 다른 한 사람이 잘 유지되었는지와 관련이 있는지 알아보기 위해 쌍둥이 간의 차이를 살펴볼 것입니다. "

이제 바나나

예, 공유 , 다른 사람과의 DNA의 99 %에 대해,하지만 당신은 또한 공유 쥐 85에 대한 %로, 초파리와 40 %, 바나나와 41 %를.