Epigenetics

นิยาม

Epigenetics เป็นสาขาทางชีววิทยาที่กว้างขวางและกว้างขวางซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานทางพันธุกรรมที่นอกเหนือไปจากลำดับเบสที่บริสุทธิ์ใน DNA
จีโนมประกอบด้วยสายดีเอ็นเอส่วนใหญ่ที่เกิดจากคู่เบสที่จัดเรียงต่างกัน ในทุก ๆ คนมีความแตกต่างกันในลำดับของคู่ฐานซึ่งในที่สุดก็กำหนดความแตกต่างของแต่ละคน
แต่ถึงแม้จะมีจีโนมเดียวกันปัจจัย epigenetic ก็สามารถนำไปสู่การใช้ลำดับยีนที่แตกต่างกันและนำไปสู่ความแตกต่างเพิ่มเติม
ปัจจุบันลักษณะทางพันธุกรรมของบุคคลเหล่านี้สามารถตรวจสอบได้เพียงบางส่วนในจีโนม

แม้ว่าจะมีสารพันธุกรรมที่ไม่สมบูรณ์ แต่ epigenetics นี้อาจส่งผลให้เกิดโรคได้จากการดัดแปลงสารพันธุกรรมในภายหลัง

epigenetics ทำงานอย่างไร?

จีโนมของมนุษย์ซึ่งอยู่ในโครโมโซมประกอบด้วยคู่เบสจำนวนมากซึ่งเป็นรหัสสำหรับสารพันธุกรรม
คู่ฐานกำหนดรหัสตามที่ร่างกายแปลงสารพันธุกรรม
โรคทางพันธุกรรมเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าการกลายพันธุ์หรือการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับยีนในแต่ละฐานโดยที่รหัสไม่ถูกต้องและมีการสร้างยีนที่ไม่ถูกต้อง
Cystic fibrosis เป็นตัวอย่างทั่วไปของโรคดังกล่าว การกลายพันธุ์และความผิดปกติที่แตกต่างกันนำไปสู่ความบกพร่องของ "ยีน CFTR" ซึ่งเป็นรหัสสำหรับช่องคลอไรด์ในอวัยวะต่างๆ

ในกรณีของการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในยีน
กระบวนการอื่น ๆ อีกมากมายเข้ามามีบทบาทในการแปลงยีนเป็นผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกันซึ่งทำงานได้และมีการใช้งานในร่างกาย:

ดีเอ็นเอถูกบรรจุและต้องคลายออกก่อนเพื่อให้ลำดับยีนที่จะผลิตได้ถูกเปิดเผย ใน epigenetics ปัจจุบันกระบวนการเกิดขึ้นบนฐานดีเอ็นเอหรือบรรจุภัณฑ์ของสายดีเอ็นเอซึ่งจะเปลี่ยนวิธีการผลิตของยีนแต่ละส่วน สิ่งนี้ช่วยให้สามารถเน้นพื้นที่ของยีนแต่ละส่วนได้ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ปิดตัวลง

ผลของการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ต่อจีโนมอาจมีความสำคัญมาก เป็นผลให้ลำดับยีนที่สำคัญสามารถปิดลงได้อย่างสมบูรณ์ในขณะที่ยีนอื่น ๆ ถูกผลิตมากเกินไป
ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดโรคและลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันในรูปแบบต่างๆ
ในช่วงชีวิตของชีวิต epigenetics จะเปลี่ยนไปเนื่องจากอายุและอยู่ภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ด้วยเหตุนี้จึงสันนิษฐานได้ว่า epigenetics มีอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อการพัฒนาของโรคหัวใจและหลอดเลือดและกระบวนการชรา
โรคจิตเภทอัลไซเมอร์มะเร็งเบาหวานและความเจ็บป่วยทางจิตเวชอาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic
งานวิจัยจำนวนมากยังคงดำเนินต่อไปในสาขานี้เพื่อให้สามารถอธิบายโรคต่างๆและรักษาได้ดีขึ้นในอนาคต

ตัวอย่างของ epigenetics

ตัวอย่าง Epigenetic สามารถสังเกตได้ในทุกคนในวัยชรา ปัจจุบันโรคหลายชนิดมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic เหนือสิ่งอื่นใด
ตัวอย่างทั่วไปของ epigenetics ที่มองเห็นได้คือสิ่งที่เรียกว่า "X-inactivation"
โครโมโซม X ถูกปิดลงอย่างสมบูรณ์โดยกระบวนการ epigenetic โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่งผลกระทบต่อผู้หญิงที่มีโครโมโซม X สองตัว โครโมโซม X หนึ่งตัวยังคงทำงานอยู่ซึ่งเป็นสาเหตุที่ไม่มีอาการทางคลินิกที่สังเกตได้
สิ่งนี้สามารถนำไปสู่โรคทางพันธุกรรมที่เรียกว่า“ ถอย” ที่แตกออกบนโครโมโซม X ที่ยังเปิดใช้งานซึ่งไม่เช่นนั้นจะไม่เกิดขึ้นเนื่องจากโครโมโซม X ตัวที่สองสามารถชดเชยได้

อีกตัวอย่างหนึ่งของ epigenetics คือสิ่งที่เรียกว่า "genomic imprinting"
ยีนของเด็กมีการประทับจีโนมของผู้ปกครองซึ่งหมายความว่ามีเพียงยีนจากพ่อหรือแม่เท่านั้นที่ทำงานอยู่ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่โรคที่หายากเช่น Angelman syndrome, Prader-Willi syndrome หรือแม้แต่โรคเนื้องอกเช่นเนื้องอกของ Wilms
รูปแบบการดำเนินการที่แน่นอนของการประทับตราจีโนมต่อโรคเหล่านี้ยังไม่ได้รับการสำรวจส่วนใหญ่

epigenetics มีบทบาทอย่างไรในมะเร็ง?

ความเชื่อมโยงระหว่าง epigenetics และการพัฒนาของมะเร็งได้รับการวิจัยอย่างเข้มข้น มะเร็งส่วนใหญ่เกิดจากการจำลองแบบของเซลล์โดยไม่ถูกยับยั้งซึ่งจะเปลี่ยนเป็นเซลล์เนื้องอก
การปรับเปลี่ยนทางพันธุกรรมหรือปัจจัย epigenetic อาจอยู่เบื้องหลังสิ่งนี้
สิ่งเหล่านี้สามารถเน้นลำดับยีนแต่ละตัวและนำไปสู่การเติบโตของเนื้องอก

เนื้องอกในวัยเด็กและผู้ใหญ่อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic
โรคเหล่านี้ยังสามารถวิจัยได้ดีโดยเฉพาะในเด็กเนื่องจากมี epigenetics ที่คล้ายคลึงกันมาก ในช่วงชีวิตของชีวิต epigenetics เปลี่ยนไปเนื่องจากอายุและปัจจัยแวดล้อมต่างๆ
สิ่งนี้เปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการพัฒนาเนื้องอก

อย่างไรก็ตามความผิดปกติของยีน epigenetic เหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อประโยชน์ของคุณเองในการรักษาโรคมะเร็ง โดยหลักการแล้วมันเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยน epigenetics ของยีนกระตุ้นในลักษณะที่มะเร็งถูกกำจัดโดยตรง

ยังคงมีช่องว่างที่สำคัญในการวิจัยทั้งในการพัฒนาของมะเร็งและในการรักษามะเร็งด้วยกลไก epigenetic
จนถึงขณะนี้ยังไม่สามารถใช้วิธีการเหล่านี้ในการรักษาได้

epigenetics มีบทบาทอย่างไรในภาวะซึมเศร้า?

Epigenetics มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาความเจ็บป่วยทางจิตเวช
โดยการกระตุ้นและปิดการใช้งานลำดับยีนบางอย่างอาจทำให้โรคต่างๆเช่นภาวะซึมเศร้าและโรคจิตเภทสามารถพัฒนาได้ในทางที่ดีขึ้น

ปัจจัยด้านอายุและสิ่งแวดล้อมที่นำไปสู่กระบวนการ epigenetic ที่เปลี่ยนแปลงไปก็อาจมีส่วนรับผิดชอบในเรื่องนี้เช่นกัน ความเจ็บป่วยทางจิตมีความสัมพันธ์กับ epigenetics ของมนุษย์
ตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าความเครียดทางจิตใจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ซึ่งนำไปสู่การชราภาพของเซลล์

ความเครียดทางจิตใจที่รุนแรงในวัยเด็กยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อ epigenetics ซึ่งอาจนำไปสู่ความเจ็บป่วยทุติยภูมิทางจิตเวชในเวลาต่อมา

• อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อ: สาเหตุของภาวะซึมเศร้า

Epigenetics ในฝาแฝด

การวิจัยเกี่ยวกับ epigenetics สามารถทำได้ดีมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฝาแฝดที่เหมือนกัน
แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เหมือนกัน แต่ก็สามารถมีลักษณะภายนอกและภายในที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในช่วงชีวิตของพวกเขา

ความแตกต่างเหล่านี้สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปสู่การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ที่เกิดจากปัจจัยโอกาสและสิ่งแวดล้อม แม้ว่าแฝดแต่ละคู่จะมีการสร้างพันธุกรรมเหมือนกัน แต่ก็มีการเปิดใช้งานลำดับยีนเพียงไม่กี่ลำดับซึ่ง epigenetics ที่แตกต่างกันมีหน้าที่รับผิดชอบ

ในวัยเด็ก epigenetics แทบจะไม่แตกต่างกัน
ด้วยอายุที่มากขึ้นและอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกันความแตกต่างก็ชัดเจนมากขึ้น
อย่างไรก็ตามยังมีสำนักพิมพ์ epigenetic
ซึ่งหมายความว่าโอกาสในการเกิด epigenetics ที่คล้ายคลึงกันกับการพัฒนาของโรคที่เกิดจาก epigenetically ในฝาแฝดยังคงสูงอยู่

• ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฝาแฝด: การตั้งครรภ์แฝด - สิ่งที่คุณควรรู้!

อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมมีผลต่อ epigenetics อย่างไร?

ตามสถานะของการวิจัยในปัจจุบัน epigenetics ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากอายุขั้นสูงความบังเอิญและปัจจัยแวดล้อม
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอาจเป็นลักษณะทางจิตใจและทางกายภาพ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเชิงลบที่เป็นที่รู้จักกันดีซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางลบใน epigenetics ได้แก่ การบาดเจ็บในวัยเด็กความเครียดความเครียดทางจิตใจหรือภาวะซึมเศร้า
การรับประทานอาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพหรือสารเคมีที่เป็นอันตรายเช่นควันบุหรี่หรือแอลกอฮอล์ยังมีผลเสียต่อ epigenetics ของการแต่งหน้าทางพันธุกรรม

เมื่ออายุมากขึ้นอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่างๆจากการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic อาจส่งผลให้เกิดโรคทางจิตใจระบบหัวใจและหลอดเลือด แต่ยังรวมถึงอวัยวะอื่น ๆ อีกมากมาย
อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์ที่แน่นอนและรูปแบบของการกระทำในจีโนมยังไม่ได้รับการวิจัย

• บทความนี้อาจเป็นที่สนใจสำหรับคุณ: ผลของความเครียด

คำแนะนำจากกองบรรณาธิการ

• ดีเอ็นเอ
• เอนไซม์คืออะไร
• พลาสมาของเซลล์ในร่างกายมนุษย์
• โครโมโซม - โครงสร้างหน้าที่และโรค