Biểu sinh quan tâm đến việc thay đổi gen hoạt động mà không làm thay đổi trình tự DNA của gen. Nhiều quá trình trong cơ thể dựa trên các quá trình của biểu sinh. Nghiên cứu gần đây cho thấy tầm quan trọng của nó đối với khả năng tự sửa đổi của sinh vật trong bối cảnh ảnh hưởng của môi trường.
Di truyền biểu sinh là gì?
Thuật ngữ biểu sinh đề cập đến những thay đổi hoạt động của gen ngoài di truyền (di truyền học). Thuật ngữ di truyền biểu sinh đề cập đến những thay đổi hoạt động của gen ngoài tính di truyền (di truyền học). Do đó, điều này có nghĩa là mã di truyền của một gen là cố định, nhưng không phải lúc nào cũng phát huy tác dụng. Trong bối cảnh này, di truyền học biểu sinh đề cập đến những thay đổi trong chức năng bộ gen của DNA mà không phải là kết quả của sự thay đổi trong trình tự DNA. Do đó, mọi tế bào của một sinh vật đều có cùng một chương trình di truyền. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển của nó, các cơ quan và các mô khác nhau sẽ phân hóa. Ví dụ, máu các tế bào sở hữu thông tin di truyền giống như các tế bào của thận. Sự khác biệt duy nhất là các gen khác nhau hoạt động trong hai loại tế bào. Sự biệt hóa của các tế bào có thể được giải thích bằng các quá trình biểu sinh, được biểu hiện bằng sự hoạt hóa hoặc bất hoạt của các gen. Tế bào chưa biệt hóa được gọi là tế bào gốc, có thể phát triển thành một sinh vật giống hệt về mặt di truyền thông qua nhân bản. Tuy nhiên, các tế bào đã biệt hóa cũng có thể được biến đổi trở lại thành tế bào gốc bằng cách đảo ngược sự thay đổi biểu sinh.
Chức năng và nhiệm vụ
Quá trình hình thành dần dần làm thay đổi thông tin di truyền trong tế bào sau mỗi lần phân chia tế bào. Trong quá trình này, một số gen nhất định bị bất hoạt bởi quá trình methyl hóa DNA. Một cách khác là đánh dấu DNA thông qua một quá trình được gọi là acetyl hóa histone. Trong quá trình này, sợi DNA dài XNUMX mét trong nhân tế bào nhỏ bé được giải nén và đánh dấu tại các vị trí cụ thể. Điều này đảm bảo rằng chỉ thông tin liên quan đến loại ô tương ứng mới được đọc. Cả quá trình methyl hóa và acetyl hóa histone đều được kiểm soát bởi các tác nhân sinh hóa. Mọi sinh vật, kể cả con người, đều có nhiều cái gọi là epigram. Biểu đồ là mã di truyền bổ sung xác định sự thay đổi của sinh vật. Trong quá trình sống, sinh vật ngày càng biến đổi dưới tác động của môi trường. Mã di truyền vẫn còn, nhưng các tác động bên ngoài ngày càng trở nên quan trọng hơn. Các ảnh hưởng đến môi trường bao gồm dinh dưỡng, yếu tố căng thẳng, các mối liên hệ xã hội, các chất độc từ môi trường hoặc thậm chí là những trải nghiệm đã tạo ra, chúng neo chặt bản thân vào tâm lý của con người. Người ta biết rằng cơ thể phản ứng với những yếu tố này và lưu trữ kinh nghiệm để có thể phản ứng với chúng khi cần thiết. Theo những phát hiện gần đây, tất cả tương tác giữa sinh vật và môi trường được kiểm soát biểu sinh. Kết quả là, hình dáng bên ngoài (kiểu hình), tính cách và hành vi được định hình đáng kể bởi các quá trình biểu sinh. Sự phát triển khác nhau của các cặp song sinh giống hệt nhau dưới các tác động bên ngoài khác nhau cho thấy dấu ấn có thể mạnh mẽ như thế nào. Một ví dụ khác có thể là những thay đổi về thể chất do sự thay đổi của giới tính, xảy ra mà không có sự bổ sung của thuốc. Những người Albania (phụ nữ sống cuộc đời của một người đàn ông), trong số những người khác, là minh chứng cho điều này. Một số nghiên cứu chứng minh rằng các đặc điểm có được có thể được di truyền thêm. Trong quá trình này, mã di truyền cơ bản được truyền lại, nhưng những thay đổi di truyền bổ sung (thay đổi biểu sinh) cũng được truyền lại một phần cho thế hệ con cái, đồng thời duy trì trình tự DNA nhất định của các gen.
Bệnh tật và rối loạn
Ảnh hưởng của biểu sinh đối với kiểu hình và hành vi của con người ngày càng trở nên rõ ràng. Về vấn đề này, các phát hiện nghiên cứu mới chỉ ra tầm quan trọng của các quá trình biểu sinh đối với con người sức khỏe. Ví dụ, nhiều bệnh có giới từ di truyền. Chúng xảy ra thường xuyên hơn trong các gia đình. Ví dụ là bệnh tiểu đường bệnh đái tháo đường, bệnh tim mạch, bệnh thấp khớp hoặc sa sút trí tuệ. Ở đây, lối sống đóng một vai trò quan trọng trong việc liệu căn bệnh tương ứng có bùng phát hay không. Ví dụ, ở các cặp song sinh giống hệt nhau, người ta thấy rằng Alzheimer bệnh phụ thuộc rất nhiều vào môi trường, mặc dù có khuynh hướng di truyền. Epigenetics cũng đã làm rõ lý do tại sao trà xanhVí dụ, rất tốt cho sức khỏe. Thành phần hoạt chất epigallocatechin-3-gallate (EGCG) trong trà kích hoạt gen mã hóa một ung thư-phát hiện enzym. Ở những người lớn tuổi, gen này thường bị methyl hóa và do đó không hoạt động. Điều này làm tăng khả năng phát triển ung thư ở tuổi già. Tuy nhiên, bằng cách uống trà xanh, xác suất của ung thư lại giảm. Mặt khác, trong lĩnh vực của ong, ong chúa không khác biệt về mặt di truyền với ong thợ. Tuy nhiên, vì cô ấy là động vật duy nhất được nuôi bằng sữa ong chúa, cô ấy phát triển thành ong chúa. Trong trường hợp của cô, nhiều gen câm được kích hoạt lại do một tác nhân sinh học nào đó. Ở con người, các điều kiện xã hội không thuận lợi, trong số những điều khác, thường dẫn rối loạn nhân cách sau này. Ngày nay, phải giả định rằng nhiều bệnh tâm lý và tâm thần được kích hoạt bởi các quá trình biểu sinh. Traumas do đó cũng được lưu trữ trong bộ gen của con người, sau này có ảnh hưởng đến cấu trúc nhân cách. Ví dụ, nghiên cứu khoa học mới đã chỉ ra rằng nhiều sai sót được tạo ra trong vật liệu di truyền của những người bị chấn thương. Tuy nhiên, sau khi thành công điều trị, những lỗi này đã biến mất. Ngoài ra còn có những thay đổi biểu sinh được di truyền bởi thế hệ con cháu và khiến chúng có khuynh hướng di truyền đối với một số bệnh nhất định. Ví dụ, trong một nghiên cứu ở người Thụy Điển, mối liên hệ giữa sự sẵn có của thực phẩm và các khuynh hướng mắc bệnh ở các thế hệ tiếp theo đã được nghiên cứu. Các nhà di truyền học Marcus Pembrey và Lars Olov Bygren phát hiện ra rằng những đứa cháu nam của những ông bà ăn nhiều luôn dễ bị bệnh tiểu đường. Những thay đổi biểu sinh có lẽ đã diễn ra ở đây về giới tính nhiễm sắc thể. Những người bị chấn thương cũng có thể truyền những thay đổi biểu sinh cho các thế hệ tiếp theo. Nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực di truyền biểu sinh sẽ giúp phát hiện và đảo ngược những thay đổi biểu sinh gây bệnh.
