Hvad hvis vi kunne arve mere end vores forældres gener? Hvad hvis vi kunne arve evnen til at tænde og slukke for gener?
Disse muligheder er kommet frem efter vores nylig undersøgelse, udgivet i Nature Communications. Vi fandt, at information ud over vores gener blev videregivet fra mor til afkom for at påvirke, hvordan deres skelet udvikler sig. Det er den "epigenetiske" information, der normalt nulstilles mellem generationer.
Vores forskning var i mus, det første tilfælde af sin art hos pattedyr, hvor en langvarig epigenetisk effekt fra moderens æg føres ned til næste generation. Dette har livslange konsekvenser for den generations helbred.
Vi kan dog ikke være sikre på, at de tilsvarende epigenetiske ændringer også er nedarvet i mennesker, herunder implikationerne for, hvordan vores skelet udvikler sig og den potentielle indvirkning på sygdomme.
Hold op, hvad er epigenetik igen?
Vores gener (pakker af DNA) fortæller vores krop at lave bestemte proteiner. Men vores celler har også brug for instruktioner for at vide, om et gen skal bruges (tændt) eller ej (slukket).
Disse instruktioner kommer i form af kemiske eller "epigenetiske" tags (små molekyler), der sidder på toppen af DNA'et. Du akkumulerer disse tags gennem dit liv.
Tænk på, hvordan tegnsætningstegn hjælper en læser med at forstå en sætning. Epigenetiske tags gør det muligt for cellen at forstå en DNA-sekvens.
Uden disse epigenetiske mærker kan cellen lave et protein på det forkerte tidspunkt eller slet ikke.
Timing er afgørende for, hvordan embryoner udvikler sig. Hvis visse gener udtrykkes (kobles til at producere et protein) for tidligt eller for sent, vil et embryo ikke udvikle sig ordentligt.
Hvad er epigenetik?
Hvad fandt vi?
Vi var interesserede i at forstå funktionen af et protein i museæg (æg) kaldet SMCHD1.
Ved at fjerne SMCHD1 fra museæg fandt vi, at mus, der udviklede sig fra æg, der manglede SMCHD1, havde et ændret skelet, hvor nogle ryghvirvler i rygsøjlen blev forstyrret.
Dette kunne kun forklares med en epigenetisk ændring på grund af tabet af SMCHD1 i ægget.
Især så vi på et sæt gener kendt som Hox gener. Disse koder for en række proteiner, der vides at styre, hvordan pattedyrs skeletter udvikler sig.
Hox gener findes i alle dyr, lige fra fluer til mennesker, og er afgørende for at sætte vores rygsøjle op. Evolutionen har finjusteret timingen af udtrykket af Hox gener under embryonal udvikling for at sikre, at skelettet er samlet korrekt.
Vores undersøgelse viste, at epigenetiske tags etableret af moderens SMCHD1 i hendes æg kan påvirke, hvordan disse Hox gener kommer til udtryk i hendes afkom.
Fundene er en stor overraskelse, fordi næsten alle epigenetiske mærker i ægget slettes kort efter undfangelsen. Tænk på dette lidt som en fabriksnulstilling.
Det betyder, at det er usædvanligt at få epigenetisk information fra moderens æg videreført til hendes afkom for at forme, hvordan de vokser.
Hvad betyder det for os?
Vores resultater tyder på, at selv de gener, du ikke arver fra din mor, stadig kan påvirke din udvikling.
Dette kan have konsekvenser for børn af kvinder med varianter i deres SMCHD1-gen. Variationer i SMCHD1 forårsager menneskelige sygdomme såsom en form for muskeldystrofi.
I fremtiden kan SMCHD1 være et mål for nye lægemidler til at ændre, hvordan proteinet fungerer, og hjælpe patienter med sygdomme forårsaget af variationer i SMCHD1. Så det er vigtigt at forstå, hvilke konsekvenser forstyrrelsen af SMCHD1 i ægget kan have for fremtidige generationer.
Hvad med andre sygdomme?
Forskere er nu begyndt at forstå, at de epigenetiske tags, der tilføjes til vores gener, er følsomme over for ændringer i miljøet. Dette kan betyde, at miljømæssige variationer, såsom vores kost eller niveau af fysisk aktivitet, kan påvirke, hvordan vores gener kommer til udtryk. Disse ændringer ændrer dog ikke selve DNA'et.
Den epigenetiske tilstand undergår de fleste ændringer, når ægget udvikler sig og under meget tidlig embryonal udvikling, på grund af "fabriksnulstillingen" mellem generationerne. Dette betyder, at embryoet er mere sårbart over for epigenetiske, herunder miljømæssige, ændringer i løbet af dette udviklingsvindue.
Efterhånden som vi opdager flere tilfælde, hvor epigenetisk information er arvet fra moderen, kan der være tilfælde, hvor kosten eller andre miljøændringer, som moderen oplever, kan påvirke den næste generation.
I betragtning af at forskere nu kan studere, hvad der sker i et enkelt æg, er vi godt placeret til at bestemme, hvordan det kan ske, og finde ud af, hvad vi præcist kunne arve.
Om forfatteren
Marnie Blewitt, Leder, Molekylær Medicin Laboratorium, Walter og Eliza Hall Institute , Natalia Benetti, Ph.d.-studerende, Epigenetik og Udviklingsafdeling, Walter og Eliza Hall Institute
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede Bøger:
Atomvaner: En nem og påvist måde at opbygge gode vaner og bryde dårlige ting på
af James Clear
Atomic Habits giver praktiske råd til at udvikle gode vaner og bryde dårlige, baseret på videnskabelig forskning om adfærdsændringer.
Klik for mere info eller for at bestille
De fire tendenser: de uundværlige personlighedsprofiler, der afslører, hvordan du kan gøre dit liv bedre (og også andre menneskers liv bedre)
af Gretchen Rubin
De fire tendenser identificerer fire personlighedstyper og forklarer, hvordan forståelse af dine egne tendenser kan hjælpe dig med at forbedre dine relationer, arbejdsvaner og overordnet lykke.
Klik for mere info eller for at bestille
Tænk igen: Kraften ved at vide, hvad du ikke ved
af Adam Grant
Think Again udforsker, hvordan folk kan ændre deres sind og holdninger, og tilbyder strategier til at forbedre kritisk tænkning og beslutningstagning.
Klik for mere info eller for at bestille
Kroppen holder score: hjerne, sind og krop i helbredelsen af traumer
af Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score diskuterer sammenhængen mellem traumer og fysisk sundhed og giver indsigt i, hvordan traumer kan behandles og heles.
Klik for mere info eller for at bestille
The Psychology of Money: Tidløse lektioner om rigdom, grådighed og lykke
af Morgan Housel
The Psychology of Money undersøger de måder, hvorpå vores holdninger og adfærd omkring penge kan forme vores økonomiske succes og generelle velbefindende.
