lovesouthernsocial.com

Di truyền biểu sinh là một thuật ngữ đề cập đến những thay đổi trong hoạt động gen không liên quan đến việc thay đổi DNA.

Hình ảnh của Viện Ung thư Quốc gia trên Unsplash

Di truyền biểu sinh, từ tiếng Hy Lạp "epi", nghĩa là ở trên, và di truyền học, từ "gen", là một thuật ngữ ban đầu được đặt ra bởi nhà sinh vật học Conrad Waddington vào năm 1940 và đề cập đến mối quan hệ giữa các gen và ảnh hưởng của chúng đối với các đặc điểm có thể quan sát được của một sinh vật hoặc quần thể .

Sau đó, di truyền học biểu sinh đã đạt được một định nghĩa cập nhật, đề cập đến những thay đổi trong hành vi của một số gen không liên quan đến những thay đổi trong DNA. Những thay đổi này có thể tạo ra những tác động tích cực hoặc tiêu cực cho cơ thể.

di truyền học biểu sinh là gì

Hình ảnh đã chỉnh sửa và thay đổi kích thước từ Joseluissc3 hiện có trên Wikimedia và được cấp phép theo CC-BY 4.0

Di truyền học biểu sinh liên quan đến những thay đổi DNA không làm thay đổi trình tự của nó, nhưng ảnh hưởng đến hoạt động của một hoặc nhiều gen. Ví dụ, thêm các hợp chất hóa học vào gen có thể làm thay đổi hoạt động của chúng mà không nhất thiết phải thúc đẩy những thay đổi trong DNA.

Theo một bài báo đăng trên tạp chí Tham khảo Trang chủ Di truyền, được dịch theo nghĩa đen, "bộ gen bao gồm tất cả các hợp chất hóa học đã được thêm vào tổng thể DNA (bộ gen) của một người như một cách để điều chỉnh hoạt động (biểu hiện) của tất cả các gen trong bộ gen". Theo nghiên cứu tương tự, các hợp chất hóa học của epigenome không phải là một phần của chuỗi DNA, nhưng nằm trong DNA hoặc được liên kết với DNA.

Những thay đổi biểu sinh vẫn còn khi tế bào phân chia và trong một số trường hợp, có thể được di truyền qua nhiều thế hệ. Điều này có nghĩa là những thay đổi biểu sinh có thể được chuyển từ tế bào mẹ sang tế bào con.

Các ảnh hưởng từ môi trường, chẳng hạn như chế độ ăn uống hoặc tiếp xúc với các chất ô nhiễm, có thể tác động đến biểu đồ và thay đổi kiểu hình của một cá nhân (một đặc điểm có thể quan sát được của sinh vật).

Những thay đổi biểu sinh quyết định liệu gen có hoạt động hay không và ảnh hưởng đến việc sản xuất protein trong tế bào, đảm bảo rằng chỉ những protein cần thiết mới được sản xuất. Ví dụ, protein thúc đẩy sự phát triển của xương không được sản xuất trong các tế bào cơ. Các mô hình biến đổi biểu sinh khác nhau giữa các cá thể, trong các mô khác nhau trong một cá nhân, và thậm chí trong các tế bào khác nhau.

Sai lầm trong quá trình biểu sinh, chẳng hạn như sửa đổi gen sai hoặc không thêm hợp chất vào gen, có thể dẫn đến hoạt động gen bất thường hoặc không hoạt động, có thể gây ra rối loạn di truyền. Các tình trạng như ung thư, rối loạn chuyển hóa và rối loạn thoái hóa có liên quan đến lỗi biểu sinh.

Các nhà khoa học tiếp tục khám phá mối quan hệ giữa bộ gen và các hợp chất hóa học biến đổi nó. Đặc biệt, họ đang nghiên cứu ảnh hưởng của các sửa đổi đối với chức năng gen, sản xuất protein và sức khỏe con người.

Biểu sinh và bệnh tật

Theo một bài báo đăng trên Quan điểm sức khỏe môi trường, nhiều loại bệnh, hành vi và các chỉ số sức khỏe khác có liên quan đến cơ chế biểu sinh, bao gồm ung thư thuộc hầu hết các loại, rối loạn chức năng nhận thức và các bệnh về hô hấp, tim mạch, sinh sản, tự miễn dịch và hành vi thần kinh.

Các tác nhân tham gia vào quá trình biểu sinh có thể là kim loại nặng, thuốc trừ sâu, khí thải diesel, căng thẳng, khói thuốc lá, hydrocacbon thơm đa vòng, hormone, phóng xạ, virus, vi khuẩn và chất dinh dưỡng.

• Ô nhiễm bởi các kim loại nặng có trong phân bón
• Các tác động môi trường của kim loại nặng có trong thiết bị điện tử là gì?

Khi kiến ​​thức về di truyền học biểu sinh tiến bộ, có thể nhân loại sẽ tìm ra các phương pháp chữa trị hoặc các hình thức điều trị thân thiện cho nhiều bệnh hoặc rối loạn mà việc chữa khỏi hoặc điều trị vẫn còn khó khăn, chẳng hạn như các loại ung thư và tâm thần phân liệt.

Theo nhà sinh vật học Jean-Pierre Issa, trong một đoạn trích từ nghiên cứu đã đề cập, di truyền biểu sinh quan trọng hơn di truyền trong việc tìm hiểu nguyên nhân môi trường gây ra bệnh tật. Theo ông, ung thư, xơ vữa động mạch, bệnh Alzheimer và các bệnh khác mắc phải do các yếu tố môi trường có khả năng xảy ra nhiều hơn trong các trường hợp hệ gen bị ảnh hưởng, nhiều hơn so với bản thân bộ gen.

Hiệu ứng biểu sinh tích cực

Thay đổi biểu hiện gen không nhất thiết là xấu đối với sinh vật. Thật thú vị, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí bioRxiv kết luận rằng cà phê và trà có thể có tác dụng biểu sinh tích cực trên cơ thể. Điều này có nghĩa là chúng thay đổi sự biểu hiện của gen mà không làm thay đổi mã di truyền của DNA và có thể có những tác động tích cực đến cách thức hoạt động của sinh vật.

• Tám lợi ích đáng kinh ngạc của cà phê
• Trà xanh: lợi ích và tác dụng của nó

Phân tích được thực hiện với 15.800 người gốc châu Âu hoặc châu Phi và kết luận rằng các gen chịu ảnh hưởng của cà phê có liên quan đến các quá trình như tiêu hóa tốt hơn, kiểm soát viêm nhiễm và bảo vệ chống lại các hóa chất độc hại.

Kết quả của nghiên cứu đầy hứa hẹn và chỉ ra rằng thực phẩm có thể được sử dụng để thu được lợi ích trong việc biểu hiện gen. Nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để kết luận về tác động tích cực và tiêu cực của cà phê đối với cơ thể đối với sự thay đổi biểu sinh.