Hva om vi kunne arve mer enn våre foreldres gener? Hva om vi kunne arve evnen til å slå gener på og av?
Disse mulighetene har kommet frem etter vår fersk undersøkelse, publisert i Nature Communications. Vi fant at informasjon i tillegg til genene våre ble overført fra mor til avkom for å påvirke hvordan skjelettet deres utvikler seg. Det er den "epigenetiske" informasjonen som normalt tilbakestilles mellom generasjoner.
Vår forskning var på mus, det første tilfellet av sitt slag hos pattedyr der en langvarig epigenetisk effekt fra morens egg føres ned til neste generasjon. Dette har livslange konsekvenser for den generasjonens helse.
Vi kan imidlertid ikke være sikre på at tilsvarende epigenetiske forandringer også er arvet hos mennesker, inkludert implikasjonene for hvordan skjelettet vårt utvikler seg og potensiell innvirkning på sykdommer.
Hold opp, hva er epigenetikk igjen?
Våre gener (pakker med DNA) forteller kroppen vår å lage visse proteiner. Men cellene våre trenger også instruksjoner for å vite om et gen skal brukes (slå på) eller ikke (slå av).
Disse instruksjonene kommer i form av kjemiske eller "epigenetiske" tagger (små molekyler) som sitter på toppen av DNA. Du samler disse kodene gjennom hele livet.
Tenk på hvordan skilletegn hjelper en leser å forstå en setning. Epigenetiske tagger lar cellen forstå en DNA-sekvens.
Uten disse epigenetiske taggene kan cellen lage et protein på feil tidspunkt eller ikke i det hele tatt.
Timing er avgjørende for hvordan embryoer utvikler seg. Hvis visse gener blir uttrykt (slått på for å produsere et protein) for tidlig eller for sent, vil et embryo ikke utvikle seg ordentlig.
Hva er epigenetikk?
Hva fant vi?
Vi var interessert i å forstå funksjonen til et protein i museegg (ova) kalt SMCHD1.
Ved å fjerne SMCHD1 fra museegg fant vi at mus som utviklet seg fra egg som mangler SMCHD1 hadde et endret skjelett, med noen ryggvirvler i ryggraden som ble forstyrret.
Dette kunne bare forklares med en epigenetisk endring på grunn av tapet av SMCHD1 i egget.
Spesielt så vi på et sett med gener kjent som Hox gener. Disse koder for en serie proteiner som er kjent for å kontrollere hvordan pattedyrs skjelett utvikler seg.
Hox gener finnes i alle dyr, fra fluer til mennesker, og er avgjørende for å sette opp ryggraden vår. Evolusjonen har finjustert tidspunktet for uttrykket av Hox gener under embryonal utvikling for å sikre at skjelettet er satt sammen riktig.
Vår studie viste at epigenetiske merker etablert av morens SMCHD1 i egget hennes kan påvirke hvordan disse Hox gener kommer til uttrykk i hennes avkom.
Funnene er en stor overraskelse fordi nesten alle epigenetiske merker i egget blir slettet kort tid etter unnfangelsen. Tenk på dette litt som en tilbakestilling av fabrikken.
Dette betyr at det er uvanlig å få epigenetisk informasjon fra morens egg videre til avkommet for å forme hvordan de vokser.
Hva betyr dette for oss?
Våre funn tyder på at selv genene du ikke arver fra moren din fortsatt kan påvirke utviklingen din.
Dette kan ha implikasjoner for barn til kvinner med varianter i SMCHD1-genet. Variasjoner i SMCHD1 forårsaker menneskelige sykdommer som en form for muskeldystrofi.
I fremtiden kan SMCHD1 være et mål for nye medisiner for å endre hvordan proteinet fungerer og hjelpe pasienter med sykdommer forårsaket av variasjoner i SMCHD1. Så det er viktig å forstå hvilke konsekvenser forstyrrelsen av SMCHD1 i egget kan ha for fremtidige generasjoner.
Hva med andre sykdommer?
Forskere begynner nå å forstå at de epigenetiske merkene som er lagt til genene våre, er følsomme for endringer i miljøet. Dette kan bety at miljøvariasjoner, som kostholdet vårt eller fysisk aktivitetsnivå, kan påvirke hvordan genene våre uttrykkes. Disse endringene endrer imidlertid ikke selve DNAet.
Den epigenetiske tilstanden gjennomgår de fleste endringer når egget utvikler seg og under svært tidlig embryonal utvikling, på grunn av "fabrikktilbakestilling" mellom generasjoner. Dette betyr at embryoet er mer sårbart for epigenetiske, inkludert miljømessige, endringer i løpet av dette utviklingsvinduet.
Etter hvert som vi oppdager flere tilfeller der epigenetisk informasjon er arvet fra moren, kan det være tilfeller der kostholdet eller andre miljøendringer moren opplever kan påvirke neste generasjon.
Gitt at forskere nå kan studere hva som skjer i et enkelt egg, er vi godt posisjonert til å finne ut hvordan det kan skje og finne ut hva vi kan arve.
Om forfatteren
Marnie Blewitt, Leder, Molekylærmedisinsk laboratorium, Walter og Eliza Hall Institute og Natalia Benetti, PhD-student, Epigenetikk og utviklingsavdeling, Walter og Eliza Hall Institute
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker:
Atomvaner: En enkel og påvist måte å bygge gode vaner på og bryte dårlige
av James Clear
Atomic Habits gir praktiske råd for å utvikle gode vaner og bryte dårlige, basert på vitenskapelig forskning på atferdsendring.
Klikk for mer info eller for å bestille
De fire tendensene: De uunnværlige personlighetsprofilene som avslører hvordan du kan gjøre livet ditt bedre (og også andres liv bedre)
av Gretchen Rubin
De fire tendensene identifiserer fire personlighetstyper og forklarer hvordan det å forstå dine egne tendenser kan hjelpe deg med å forbedre relasjonene, arbeidsvanene og den generelle lykke.
Klikk for mer info eller for å bestille
Tenk om: Kraften i å vite hva du ikke vet
av Adam Grant
Think Again utforsker hvordan folk kan endre mening og holdninger, og tilbyr strategier for å forbedre kritisk tenkning og beslutningstaking.
Klikk for mer info eller for å bestille
Kroppen holder poengsummen: Hjerne, sinn og kropp i helbredelsen av traumer
av Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score diskuterer sammenhengen mellom traumer og fysisk helse, og gir innsikt i hvordan traumer kan behandles og helbredes.
Klikk for mer info eller for å bestille
The Psychology of Money: Tidløse leksjoner om rikdom, grådighet og lykke
av Morgan Housel
The Psychology of Money undersøker måtene våre holdninger og atferd rundt penger kan forme vår økonomiske suksess og generelle velvære.
