Hur vippar vi omkopplaren? © iStockphoto.com/Osuleo Om de inte bokar en tid för höjdpunkter på salongen, många människor som började blond vinkar adjö till sitt ljusare hår när de växer upp. Skrämmer stressen från vuxenlivet bort vårt barndomshår? Eller, Låt oss ta ett annat exempel på ett barndomsdrag som förlorats i vuxen ålder - förmågan att smälta mejeri. Tack vare ett enzym som kallas laktas, de flesta små barn kan smälta mjölk. Men när barn blir äldre, det är vanligt att man tappar den förmågan. Vad händer här?
Allt handlar om en process som kallas genreglering . Så här stängs av och på våra gener, för mindre saker som hårfärg och vitala funktioner som skydd mot cancer.
Inom våra kroppar, vi rymmer biljoner celler, alla jobbar på att göra sina jobb medan vi njuter av våra dagar. Var och en av dessa celler har en kärna som innehåller vårt DNA - genetiskt material som skickas till oss från våra föräldrar. DNA består av olika sekvenser av våra gener. Dessa sekvenser håller riktningar för att tillverka proteinerna som kommer att utföra en cells speciella funktion. Så här kan en cell bli viktig för dina njurar, medan en annan cell gör ben.
När en gen stängs av, det ger inte längre anvisningarna för att göra proteiner. Det betyder att proteinerna som behövs för att klara ett visst jobb - säg, tolererar laktas - produceras inte. Tänk på att följa vägbeskrivningar på en GPS -enhet i din bil. Vad händer när du kör under jorden i en tunnel? Marken ovanför dig blockerar möjligheten för din GPS att ta emot riktningar från sin satellit. Med andra ord, anvisningarna är maskerade, och du kanske inte vet vilken väg du ska gå.
Denna metafor är också ett sätt att se på genreglering. Dock, när det gäller gener, det är inte ett lager av smuts och metall som hindrar vägen. Det kan vara en (eller flera) av en mängd faktorer:utvecklingsstadier, miljön, interna influenser som hormoner och genetiska mutationer. Med tanke på detta hela spektrum av faktorer hjälper det också att visa att genreglering inte alltid är en dålig sak. Precis som att behöva räkna ut våra egna riktningar då och då kan vara uppfyllande för utforskaren i oss alla, att stänga av och på vissa gener kan vara en helt naturlig process. Reglering kan hjälpa våra celler att bete sig ordentligt och hjälpa oss att anpassa oss till vår miljö [källa:National Center for Biotechnology Information].
Nu när du har en kort översikt över genetisk reglering på avstånd, ta reda på vad som händer inuti en cell för att slå av och på gener.
Även om genreglering är komplex och vi fortfarande har mycket att lära, forskare känner till tre sätt på vilka våra gener stängs av och på. Vi kommer att beröra alla tre här.
Det första sättet som våra gener får det stora röda eller gröna ljuset är genom gentranskription . Under transkription, det första steget i att läsa genens riktningar och få proteiner gjorda, cellens kärna måste ta reda på hur man kan överföra sin kunskap. Det gör detta genom att kopiera sig själv och skicka kopian för att dela anvisningarna. Det här är som om du kopierar vägbeskrivningar i förväg och delar dem med alla andra.
Självklart, om du inte kan komma åt dessa riktningar, du kan inte dela dem, antingen. Det är så genreglering fungerar under transkription. Ett protein, ringde transkriptionsfaktor , kan antingen täcka över genriktningarna eller avslöja dem, därmed avgör om genen är på eller av.
Nyligen upptäckta har avslöjat ett annat sätt för genreglering. Detta nya vetenskapsområde kallas epigenetik , studien av hur olika miljö- och livsstilsfaktorer kan förändra hur våra gener beter sig, utan att faktiskt förändra vårt genetiska smink [källa:Science].
Så hur kan något som exponering för en miljöfara styra våra gener utan att faktiskt ändra dem? Svaret är klart DNA -metylering . Under metylering, metylgrupper - ett gäng med ett kol och tre väten- flyttar in och plockar ner på våra gener. Metylgruppen berättar för den genen hur man ska bete sig [källa:Weinhold]. Några av dessa beteendeförändringar verkar vara kopplade till sjukdomar, så forskare försöker utveckla mediciner som kan kontrollera dem. Eftersom denna utveckling är i sin linda, fastän, forskare står inför utmaningarna att oavsiktligt slå på eller av andra beteenden när de försöker behandla bara ett.
Medan vi handlar om mediciner som driver metylering, låt oss prata vidare om hur människor tar genetiken i egna händer. Om våra gener slås av och på under hela vår utveckling eller från yttre påverkan, kan vi bli trafikanter i stället? Det verkar så.
Precis som med utvecklingen av epigenetisk medicinering, forskare arbetar med metoder för genterapi . Från en mycket grundläggande nivå, på den nya arenan för genterapi, friska gener läggs till områden där andra gener har försvunnit, har en mutation eller är bara "avstängd". Förhoppningen är att de friska generna kommer att starta vad de tysta eller saknade generna ska göra.
Om du tar vårt GPS -exempel, det här är som att få din vägbeskrivning från föraren i bilen bredvid dig eftersom din GPS inte fungerar i tunneln. Dock, med tanke på komplexiteten i hur gener regleras och hur vi lär oss mer och mer varje dag om vad enskilda gener gör och hur de interagerar, utmaningen här är att utveckla effektiv terapi. Trots allt, kom ihåg hur många gånger du har fått dåliga riktningar.
