Wat als we meer zouden kunnen erven dan de genen van onze ouders? Wat als we het vermogen zouden erven om genen aan en uit te zetten?
Deze mogelijkheden zijn aan het licht gekomen na onze recente studie, gepubliceerd in Nature Communications. We ontdekten dat informatie naast onze genen werd doorgegeven van moeder op nakomelingen om de ontwikkeling van hun skelet te beïnvloeden. Dat is de "epigenetische" informatie die normaal gesproken tussen generaties wordt gereset.
Ons onderzoek was bij muizen, het eerste geval in zijn soort bij zoogdieren waar een langdurig epigenetisch effect van het moederei wordt overgedragen naar de volgende generatie. Dit heeft levenslange gevolgen voor de gezondheid van die generatie.
We kunnen er echter niet zeker van zijn dat de equivalente epigenetische veranderingen ook bij mensen worden overgeërfd, inclusief de implicaties voor hoe ons skelet zich ontwikkelt en de mogelijke impact op ziekten.
Wacht even, wat is epigenetica ook alweer?
Onze genen (pakketjes DNA) vertellen ons lichaam om bepaalde eiwitten aan te maken. Maar onze cellen hebben ook instructies nodig om te weten of een gen moet worden gebruikt (aan) of niet (uitgeschakeld).
Deze instructies komen in de vorm van chemische of "epigenetische" tags (kleine moleculen) die bovenop het DNA zitten. Je verzamelt deze tags gedurende je hele leven.
Bedenk hoe leestekens een lezer helpen een zin te begrijpen. Epigenetische tags stellen de cel in staat om een DNA-sequentie te begrijpen.
Zonder deze epigenetische tags zou de cel op het verkeerde moment of helemaal niet een eiwit kunnen maken.
Timing is cruciaal in hoe embryo's zich ontwikkelen. Als bepaalde genen te vroeg of te laat tot expressie komen (aangezet om een eiwit te produceren), zal een embryo zich niet goed ontwikkelen.
Wat is epigenetica?
Wat hebben we gevonden?
We waren geïnteresseerd in het begrijpen van de functie van een eiwit in muizeneieren (ova) genaamd SMCHD1.
Door SMCHD1 uit muizeneieren te verwijderen, ontdekten we dat muizen die zich ontwikkelden uit eieren zonder SMCHD1 een veranderd skelet hadden, waarbij sommige wervels in de wervelkolom waren verstoord.
Dit kon alleen worden verklaard door een epigenetische verandering als gevolg van het verlies van SMCHD1 in het ei.
We hebben in het bijzonder gekeken naar een reeks genen die bekend staat als: Hox genen. Deze coderen voor een reeks eiwitten waarvan bekend is dat ze bepalen hoe de skeletten van zoogdieren zich ontwikkelen.
Hox genen zijn te vinden in alle dieren, van vliegen tot mensen, en zijn cruciaal voor het opzetten van onze ruggengraat. Evolutie heeft de timing van de expressie van Hox genen tijdens de embryonale ontwikkeling om ervoor te zorgen dat het skelet correct wordt samengesteld.
Onze studie toonde aan dat epigenetische tags die door de SMCHD1 van de moeder in haar ei zijn vastgesteld, van invloed kunnen zijn op hoe deze Hox genen komen tot uiting in haar nakomelingen.
De bevindingen zijn een grote verrassing omdat bijna alle epigenetische tags in het ei kort na de conceptie worden gewist. Zie dit een beetje als een fabrieksreset.
Dit betekent dat het ongebruikelijk is om epigenetische informatie van het moederei door te geven aan haar nakomelingen om vorm te geven aan hoe ze groeien.
Wat betekent dit voor ons?
Onze bevindingen suggereren dat zelfs de genen die je niet van je moeder erft, je ontwikkeling nog steeds kunnen beïnvloeden.
Dit kan gevolgen hebben voor de kinderen van vrouwen met varianten in hun SMCHD1-gen. Variaties in SMCHD1 veroorzaken ziekten bij de mens, zoals een vorm van spierdystrofie.
In de toekomst kan SMCHD1 een doelwit zijn voor nieuwe medicijnen om de werking van het eiwit te veranderen en patiënten te helpen met ziekten die worden veroorzaakt door variaties in SMCHD1. Het is dus belangrijk om te begrijpen welke gevolgen de verstoring van SMCHD1 in het ei kan hebben voor toekomstige generaties.
Hoe zit het met andere ziekten?
Wetenschappers beginnen nu te begrijpen dat de epigenetische tags die aan onze genen worden toegevoegd, gevoelig zijn voor veranderingen in de omgeving. Dit kan betekenen dat variaties in de omgeving, zoals ons dieet of ons niveau van fysieke activiteit, invloed kunnen hebben op hoe onze genen tot expressie worden gebracht. Deze veranderingen veranderen echter niets aan het DNA zelf.
De epigenetische toestand ondergaat de meeste veranderingen wanneer het ei zich ontwikkelt en tijdens de zeer vroege embryonale ontwikkeling, als gevolg van de "fabrieksreset" tussen generaties. Dit betekent dat het embryo tijdens dit ontwikkelingsvenster kwetsbaarder is voor epigenetische, inclusief omgevingsveranderingen.
Naarmate we meer gevallen ontdekken waarin epigenetische informatie van de moeder wordt geërfd, kunnen er gevallen zijn waarin het dieet of andere veranderingen in de omgeving die de moeder ervaart, van invloed kunnen zijn op de volgende generatie.
Aangezien wetenschappers nu kunnen bestuderen wat er in een enkel ei gebeurt, zijn we goed geplaatst om te bepalen hoe dat zou kunnen gebeuren en uit te zoeken wat we precies zouden kunnen erven.
Over de auteur
Marnie Blewitt, Hoofd, Laboratorium voor Moleculaire Geneeskunde, Walter and Eliza Hall Institute en Natalia Benetti, PhD Student, afdeling Epigenetica en Ontwikkeling, Walter and Eliza Hall Institute
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Atoomgewoonten: een gemakkelijke en bewezen manier om goede gewoonten op te bouwen en slechte mensen te breken
door James Clear
Atomic Habits geeft praktisch advies voor het ontwikkelen van goede gewoonten en het doorbreken van slechte, gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek naar gedragsverandering.
Klik voor meer info of om te bestellen
De vier tendensen: de onmisbare persoonlijkheidsprofielen die onthullen hoe u uw leven kunt verbeteren (en ook het leven van andere mensen)
door Gretchen Rubin
The Four Tendencies identificeert vier persoonlijkheidstypes en legt uit hoe het begrijpen van je eigen neigingen je kan helpen je relaties, werkgewoonten en algeheel geluk te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
Denk nog eens na: de kracht van weten wat je niet weet
door Adam Grant
Think Again onderzoekt hoe mensen hun gedachten en houding kunnen veranderen, en biedt strategieën om kritisch denken en besluitvorming te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het lichaam houdt de score bij: hersenen, geest en lichaam bij de genezing van trauma
door Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score bespreekt het verband tussen trauma en fysieke gezondheid en biedt inzicht in hoe trauma kan worden behandeld en genezen.
Klik voor meer info of om te bestellen
De psychologie van geld: tijdloze lessen over rijkdom, hebzucht en geluk
door Morgan Housel
The Psychology of Money onderzoekt de manieren waarop onze houding en ons gedrag rond geld ons financiële succes en algeheel welzijn kunnen vormen.
