จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถสืบทอดมากกว่ายีนของพ่อแม่ได้? จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถสืบทอดความสามารถในการเปิดและปิดยีนได้?
ความเป็นไปได้เหล่านี้เกิดขึ้นหลังจากเรา ผลการศึกษาล่าสุดเผยแพร่ใน Nature Communications เราพบข้อมูลนอกเหนือจากยีนของเราที่ถ่ายทอดจากแม่สู่ลูกเพื่อส่งผลต่อการพัฒนาโครงกระดูกของพวกมัน นั่นคือข้อมูล "epigenetic" ที่ปกติแล้วจะถูกรีเซ็ตระหว่างรุ่นต่างๆ
การวิจัยของเราอยู่ในหนู ซึ่งเป็นกรณีแรกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีผลต่อ epigenetic ที่ยาวนานจากไข่ของแม่ไปสู่รุ่นต่อไป สิ่งนี้มีผลตลอดชีวิตต่อสุขภาพของคนรุ่นนั้น
อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถแน่ใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของอีพีเจเนติกส์ที่เท่าเทียมกันนั้นสืบทอดมาจากมนุษย์ ซึ่งรวมถึงนัยยะต่อการพัฒนาโครงกระดูกของเราและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อโรคต่างๆ
เดี๋ยวก่อน epigenetics คืออะไรอีกครั้ง?
ยีนของเรา (ชุดของ DNA) บอกให้ร่างกายสร้างโปรตีนบางชนิด แต่เซลล์ของเราต้องการคำแนะนำเพื่อทราบว่าควรใช้ยีน (เปิดสวิตช์) หรือไม่ (ปิดสวิตช์)
คำแนะนำเหล่านี้มาในรูปแบบของแท็กเคมีหรือ "อีพิเจเนติก" (โมเลกุลขนาดเล็ก) ที่อยู่บนดีเอ็นเอ คุณสะสมแท็กเหล่านี้ตลอดชีวิตของคุณ
คิดว่าเครื่องหมายวรรคตอนช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจประโยคได้อย่างไร แท็ก Epigenetic ช่วยให้เซลล์เข้าใจลำดับดีเอ็นเอ
หากไม่มีแท็ก epigenetic เหล่านี้ เซลล์อาจสร้างโปรตีนในเวลาที่ไม่ถูกต้องหรือไม่เลยก็ได้
เวลาเป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาตัวอ่อน หากยีนบางตัวแสดงออก (เปิดเพื่อผลิตโปรตีน) เร็วหรือช้าเกินไป ตัวอ่อนจะไม่พัฒนาอย่างเหมาะสม
epigenetics คืออะไร?
เราพบอะไร?
เราสนใจที่จะทำความเข้าใจการทำงานของโปรตีนในไข่ของหนู (ova) ที่เรียกว่า SMCHD1
โดยการนำ SMCHD1 ออกจากไข่ของหนู เราพบว่าหนูที่พัฒนาจากไข่ที่ไม่มี SMCHD1 มีโครงกระดูกที่เปลี่ยนแปลงไป โดยกระดูกสันหลังบางส่วนในกระดูกสันหลังถูกรบกวน
สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic เนื่องจากการสูญเสีย SMCHD1 ในไข่
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราได้พิจารณาชุดของยีนที่เรียกว่า ฮ็อกซ์ ยีน สิ่งเหล่านี้เข้ารหัสชุดของโปรตีนที่รู้จักกันเพื่อควบคุมการพัฒนาโครงกระดูกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ฮ็อกซ์ ยีนพบได้ในสัตว์ทุกชนิด ตั้งแต่แมลงวันไปจนถึงมนุษย์ และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างกระดูกสันหลังของเรา วิวัฒนาการได้ปรับจังหวะเวลาของการแสดงออกของ .อย่างละเอียด ฮ็อกซ์ ยีนในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนเพื่อให้แน่ใจว่าโครงกระดูกประกอบอย่างถูกต้อง
การศึกษาของเราพบว่าแท็ก epigenetic ที่กำหนดโดย SMCHD1 ของมารดาในไข่ของเธอสามารถส่งผลต่อวิธีการเหล่านี้ ฮ็อกซ์ ยีนแสดงออกในลูกหลานของเธอ
การค้นพบนี้เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมากเพราะแท็ก epigenetic เกือบทั้งหมดในไข่จะถูกลบออกหลังจากการปฏิสนธิไม่นาน ลองนึกถึงสิ่งนี้เหมือนการรีเซ็ตเป็นค่าจากโรงงาน
ซึ่งหมายความว่าเป็นเรื่องปกติที่จะมีข้อมูลอีพีเจเนติกส์จากไข่ของแม่ไปยังลูกหลานของเธอเพื่อกำหนดวิธีการเติบโต
สิ่งนี้มีความหมายต่อเราอย่างไร?
ผลการวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าแม้แต่ยีนที่คุณไม่ได้รับมาจากแม่ของคุณก็ยังมีอิทธิพลต่อพัฒนาการของคุณได้
สิ่งนี้อาจมีนัยยะสำหรับเด็กผู้หญิงที่มีความหลากหลายในยีน SMCHD1 ของพวกเขา ความแปรปรวนใน SMCHD1 ทำให้เกิดโรคของมนุษย์เช่นรูปแบบของ เสื่อมกล้ามเนื้อ.
ในอนาคต SMCHD1 อาจเป็นเป้าหมายของยาตัวใหม่เพื่อเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของโปรตีนและช่วยเหลือผู้ป่วยโรคที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของ SMCHD1 ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องเข้าใจว่าการหยุดชะงักของ SMCHD1 ในไข่อาจส่งผลต่อคนรุ่นต่อไปอย่างไร
โรคอื่นๆ เป็นอย่างไร?
นักวิทยาศาสตร์เริ่มเข้าใจว่าแท็ก epigenetic ที่เพิ่มเข้าไปในยีนของเรานั้นไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม นี่อาจหมายถึงความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อม เช่น อาหารหรือระดับของการออกกำลังกาย อาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีนของเรา อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลง DNA เอง
สถานะอีพีเจเนติกจะมีการเปลี่ยนแปลงมากที่สุดเมื่อไข่กำลังพัฒนาและในช่วงการพัฒนาของตัวอ่อนในระยะแรกๆ เนื่องจากการ "รีเซ็ตเป็นค่าจากโรงงาน" ระหว่างรุ่นต่างๆ ซึ่งหมายความว่าตัวอ่อนมีความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงของอีพีเจเนติก รวมถึงสิ่งแวดล้อมในช่วงพัฒนาการนี้
เมื่อเราค้นพบกรณีอื่นๆ ที่ข้อมูลอีพีเจเนติกส์ได้รับมาจากมารดา อาจมีบางกรณีที่อาหารหรือการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่มารดาได้รับอาจส่งผลกระทบต่อคนรุ่นต่อไป
เนื่องจากขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นในไข่เพียงฟองเดียว เราจึงอยู่ในตำแหน่งที่ดีในการพิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นและหาว่าเราจะได้รับมรดกอะไรกันแน่
เกี่ยวกับผู้เขียน
มาร์นี่ เบลวิตต์, หัวหน้าห้องปฏิบัติการเวชศาสตร์โมเลกุล, สถาบัน Walter and Eliza Hall และ นาตาเลีย เบเน็ตติ, นักศึกษาปริญญาเอก กอง Epigenetics and Development, สถาบัน Walter and Eliza Hall
บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.
หนังสือที่เกี่ยวข้อง:
Atomic Habits: วิธีที่ง่ายและพิสูจน์แล้วในการสร้างนิสัยที่ดีและทำลายคนที่ไม่ดี
โดย James Clear
Atomic Habits ให้คำแนะนำที่ใช้ได้จริงในการพัฒนานิสัยที่ดีและทำลายนิสัยที่ไม่ดี โดยอ้างอิงจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
แนวโน้มทั้งสี่: โปรไฟล์บุคลิกภาพที่ขาดไม่ได้ที่เปิดเผยวิธีทำให้ชีวิตของคุณดีขึ้น (และชีวิตของคนอื่นดีขึ้นด้วย)
โดย Gretchen Rubin
แนวโน้มทั้งสี่ระบุประเภทของบุคลิกภาพสี่ประเภทและอธิบายว่าการเข้าใจแนวโน้มของตนเองสามารถช่วยคุณปรับปรุงความสัมพันธ์ นิสัยการทำงาน และความสุขโดยรวมได้อย่างไร
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
คิดอีกครั้ง: พลังของการรู้ในสิ่งที่คุณไม่รู้
โดย อดัม แกรนท์
Think Again สำรวจวิธีที่ผู้คนสามารถเปลี่ยนความคิดและทัศนคติของพวกเขา และเสนอกลยุทธ์ในการปรับปรุงการคิดเชิงวิพากษ์และการตัดสินใจ
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
ร่างกายรักษาคะแนน: สมองจิตใจและร่างกายในการรักษาอาการบาดเจ็บ
โดย Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score กล่าวถึงความเชื่อมโยงระหว่างการบาดเจ็บกับสุขภาพร่างกาย และนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการรักษาและเยียวยาบาดแผล
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
จิตวิทยาแห่งเงิน: บทเรียนเหนือกาลเวลาเกี่ยวกับความมั่งคั่งความโลภและความสุข
โดย มอร์แกน เฮาส์เซิล
จิตวิทยาของเงินตรวจสอบวิธีที่ทัศนคติและพฤติกรรมของเราเกี่ยวกับเงินสามารถกำหนดความสำเร็จทางการเงินและความเป็นอยู่โดยรวมของเราได้
