Hvordan de skjulte ændringer i dit DNA, der kan producere nye sygdomme

Hvordan de skjulte ændringer i dit DNA, der kan producere nye sygdomme ktsdesign / Shutterstock

Sjældent har vores miljø ændret sig så hurtigt. Oven i klimaændringerne udsætter vi os for luftforurenende stoffer, microplastics og hidtil usete niveauer af fedt, salt og sukker i vores mad.

Miljøændringer er en af ​​de ting, der kan producere store, alvorlige mutationer i vores DNA, der hurtigt kan føre til sygdom, såsom kræft forårsaget af stråling. Men vores DNA indeholder også mange små skjulte mutationer. Selvom de oprindeligt ikke har nogen virkning på os takket være en kasse med genetiske tricks, som vores kroppe bruger til at beskytte os, kan disse "kryptiske" variationer opbygges over mange generationer og derefter bringes til live af store miljøændringer.

Nyere forskning har vist, hvor vigtigt disse kryptiske variationer er for evolutionen. Der er en chance for, at de kunne være bag den voksende risiko af problemer som diabetes, kræft og hjertesygdomme og kunne endda frembringe nye sygdomme. Men disse mutationer kunne også være skjulte gaver fra vores forfædre, der gør det muligt for os hurtigere at tilpasse os de problemer, vi står over for, fra medicinske tilstande til klimaændringer.

Ændringer i DNA kombineret med processen med naturlig selektion er det, der gør det muligt for arter at udvikle sig. Nogle genetiske variationer giver en selektiv fordel, og de personer, der har dem, er mere tilbøjelige til at overleve og videregive deres gener og gradvist sprede dem gennem arten. Eventuelle ændringer, der er en ulempe, reducerer overlevelses- eller reproduktive chancer for et individ og er mindre tilbøjelige til at blive overført til fremtidige generationer.


 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Buffer mod forandring

Kryptisk genetisk variation giver os et tredje alternativ. Nogle ændringer i DNA har ringe eller ingen effekt, hvilket hverken giver en fordel eller ulempe, men langsomt opbygges gennem generationer. Disse variationer skjuler sig på forskellige måder. For eksempel er enkle organismer i stand til at reducere indvirkningen af ​​ændringer i miljøet på deres biologiske funktioner ved hjælp af en proces kendt som rørledning. Dette betyder, at mindre ændringer i deres DNA ikke forårsager synlige forskelle.

Nogle gange duplikeres gener endda i forskellige dele af DNA'et, så der er redundans i systemet. Eventuelle ændringer i et gen kan derefter skjules af de andre.

I komplekse livsformer ses mange nye variationer også uset, fordi vi har to versioner af de fleste af vores gener (en fra mor og en fra far), og en af ​​versionerne er dominerende over den anden. Kryptiske genetiske variationer er recessive (ikke dominerende) i dette forhold og viser det under normale forhold ikke.

Der er også nogle meget mindre ændringer forårsager ikke nogen reel ændring til organismenes biokemi. De bytter måske en komponent i et protein til noget meget ens.

Alle disse ting fungerer som en buffer mod fysiske ændringer, hvilket tillader en ophobning af variation i DNA'et, der kun bliver synlig, når der er en signifikant ændring i miljøet. Mange forskere inden for evolutionær genetik mener, at denne kryptiske genetiske variation kan svare på problemet med, hvordan arter tidligere har været i stand til hurtigt at tilpasse sig nye udfordringer. Det finke på Galapagosøerne hjalp Darwin med at udvikle sin evolutionsteori, og den hurtige skabelse af de forskellige typer af finker, han så, er meget sandsynligt et eksempel på kryptisk variation på arbejdspladsen.

Hvordan de skjulte ændringer i dit DNA, der kan producere nye sygdomme Oplysende eksperiment: fluorescerende grøn E. coli bakterie. KPWangkanont / Shutterstock

Det er umuligt at observere denne ændring hos dyr eller i naturen i betragtning af de involverede tidsfrister for flere generationer. Men forskere ved universitetet i Zürich for nylig brugt E. coli bakterier for at bevise vigtigheden af ​​denne variation i evolution og tilpasning til nye miljøer.

I deres eksperimenter skabte de et kunstigt miljø, hvor bakterier, der kunne producere grøn fluorescens, havde en fordel i forhold til dem, der producerede gule. Forskerne viste, at bakteriekolonier indeholdende højere niveauer af kryptisk variation var i stand til hurtigere at skifte til fluorescerende grøn.

Dette var en lille, ubetydelig ændring for bakterierne, men et meget klart bevis på konceptet om, at kryptisk variation kan hjælpe en art hurtigere med at tilpasse sig miljøændringer. Dette kan være meget vigtigt for at forstå vigtigheden af ​​kryptisk variation i mere kritiske systemer, der påvirker sygdomsresistens og modtagelighed.

Forskere ved universitetet i Würzburg har vist, at niveauet for kryptisk genetisk variation i Neisseria meningitidis, en bakterie, der kan forårsage meningitis, bidrager til, hvor skadelig den resulterende sygdom er. Dette højere niveau af variation er kun en faktor, når bakterierne kommer ind i blodbanen, men har ingen indflydelse i deres normale omgivelser i den menneskelige hals.

En bedre forståelse af, hvordan disse bakterier ændrer sig, når de er i blodet, kan hjælpe os med at bekæmpe sygdomme som meningitis. Vi vil få en bedre forståelse af, hvordan symptomerne opstår, og afgørende, kunne være i stand til at tackle enhver antibiotikaresistens skjult væk i bakteriens DNA.

Skjult potentiale

Vores eget DNA havner også høje niveauer af kryptisk variation. Potentialet for kryptiske genetiske varianter gemt væk i vores DNA bliver pludselig ikke så kryptiske takket være ændringer i miljøet er en alvorlig bekymring.

Selvom vi stadig ikke forstår de nøjagtige virkninger af kryptisk variation, er adskillige ændringer i vores DNA, lydløst nedarvet fra vores forfædre, allerede blevet forbundet med øget risiko for sygdomme som f.eks. astma or kræft. For mennesker med disse ændringer er det mere sandsynligt, at eksponering for bilens udstødningsgasser har en effekt.

Der kan dog også være løsninger såvel som problemer skjult i DNA. Når verden opvarmes som følge af klimaændringer, kan kryptisk genetisk variation give os og andre arter en meget tiltrængt livline? Den øgede evne til at udvikle sig hurtigt og tilpasse sig kan være alt, hvad der står mellem en art, der overlever global opvarmning og udryddelse.The Conversation

Om forfatteren

Michael J Porter, lektor i molekylær genetik, University of Central Lancashire

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

bøger_sundhed

Du vil måske også kunne lide

Mere af denne forfatter

TILGÆNGELIGE SPROG

Engelsk Afrikaans Arabic Kinesisk (forenklet) Kinesisk (traditionelt) Dansk Hollandsk filipino finnish fransk tysk græsk hebraisk Hindi Ungarsk indonesisk italiensk japansk Korean Malay Norwegian persisk polsk portugisisk rumænsk russisk spansk Swahili Svensk Thai tyrkisk ukrainsk Urdu vietnamesisk

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.