什么是表观遗传学?
表观遗传学是一个术语,指的是不涉及改变 DNA 的基因活性变化。
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表观遗传学,来自希腊语“epi”,意思是上面,遗传学,来自“基因”,最初是由生物学家康拉德·沃丁顿在 1940 年创造的一个术语,指的是基因之间的关系及其对生物体或种群可观察特征的影响.
后来,表观遗传学获得了更新的定义,指的是一些与 DNA 变化无关的基因行为的变化。这些变化会对身体产生积极或消极的影响。
什么是表观遗传学
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表观遗传学涉及不会改变其序列但会影响一个或多个基因活性的 DNA 改变。例如,向基因添加化合物可以改变它们的活性,而不必促进 DNA 的变化。
根据发表在杂志上的一篇文章 遗传学家庭参考,直译为“表观基因组包括已添加到一个人的 DNA(基因组)整体中的所有化合物,作为调节基因组内所有基因活动(表达)的一种方式”。根据同一项研究,表观基因组的化合物不是 DNA 序列的一部分,而是在 DNA 中或与 DNA 相连。
随着细胞分裂,表观遗传变化仍然存在,在某些情况下,可以代代相传。这意味着表观遗传变化可以从母细胞转移到子细胞。
环境影响,例如饮食或接触污染物,会影响表观基因组并改变个体的表型(生物体的可观察特征)。
表观遗传变化决定了基因是否活跃,并影响细胞中蛋白质的产生,确保只产生必要的蛋白质。例如,促进骨骼生长的蛋白质不会在肌肉细胞中产生。表观遗传修饰的模式因个体而异,在个体的不同组织中,甚至在不同的细胞中。
表观遗传过程中的错误,例如修改错误的基因或未能向基因添加化合物,可能导致基因活动异常或不活动,从而导致遗传疾病。癌症、代谢紊乱和退行性疾病等疾病与表观遗传错误有关。
科学家们继续探索基因组与修饰它的化合物之间的关系。特别是,他们正在研究这些修饰对基因功能、蛋白质生产和人类健康的影响。
表观遗传学和疾病
根据发表在 环境健康观点多种疾病、行为和其他健康指标都与表观遗传机制有关,包括几乎所有类型的癌症、认知功能障碍以及呼吸、心血管、生殖、自身免疫和神经行为疾病。
表观遗传过程中涉及的因素可以是重金属、杀虫剂、柴油机尾气、压力、烟草烟雾、多环芳烃、激素、放射性、病毒、细菌和营养物质。
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随着表观遗传学知识的进步,人类可能会为许多仍然难以治愈或治疗的疾病或障碍找到治愈方法或友好的治疗形式,例如不同类型的癌症和精神分裂症。
根据生物学家让-皮埃尔·伊萨 (Jean-Pierre Issa) 的说法,在上述研究的摘录中,表观遗传学在理解疾病的环境原因方面比遗传学更重要。据他介绍,癌症、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病和其他由环境因素引起的疾病在表观基因组受到影响的情况下发生的可能性更大,远远超过基因组本身。
积极的表观遗传效应
改变基因表达不一定对生物体有害。有趣的是,发表在该杂志上的一项研究 生物Rxiv 得出结论,咖啡和茶可以对身体产生积极的表观遗传效应。这意味着它们在不改变 DNA 遗传密码的情况下改变基因的表达,并且可以对生物体的工作方式产生积极的影响。
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该分析对 15,800 名欧洲或非洲人后裔进行了分析,得出的结论是,受咖啡影响的基因参与了更好的消化、控制炎症和防止有害化学物质等过程。
该研究的结果是有希望的,并表明食物可用于获得基因表达的益处。但是需要更多的研究来总结咖啡对身体在表观遗传改变方面的积极和消极影响。