Tenzij ze een afspraak plannen voor highlights in de salon, veel mensen die blond zijn begonnen, zwaaien vaarwel tegen hun lichter gekleurde haar naarmate ze ouder worden. Schrikt de stress van de volwassenheid het haar uit onze kindertijd weg? Of, laten we nog een voorbeeld nemen van een eigenschap uit de kindertijd die verloren is gegaan aan de volwassenheid:het vermogen om zuivel te verteren. Dankzij een enzym genaamd lactase, de meeste jonge kinderen kunnen melk verteren. Maar naarmate kinderen ouder worden, het is gebruikelijk om dat vermogen te verliezen. Wat gebeurt er hier?

Het komt allemaal neer op een proces genaamd genregulatie . Dit is hoe onze genen aan en uit worden gezet, voor kleine dingen zoals haarkleur en vitale functies zoals bescherming tegen kanker.

Binnen ons lichaam, we huisvesten biljoenen cellen, allemaal druk bezig hun werk te doen terwijl wij van onze dagen genieten. Elk van die cellen heeft een kern die ons DNA bevat -- genetisch materiaal dat door onze ouders aan ons is doorgegeven. DNA is samengesteld uit verschillende sequenties van onze genen. Deze sequenties bevatten aanwijzingen voor het maken van de eiwitten die de specifieke functie van een cel zullen vervullen. Dit is hoe één cel uiteindelijk belangrijk kan worden voor uw nieren, terwijl een andere cel bot maakt.

Wanneer een gen is uitgeschakeld, het geeft niet langer de aanwijzingen voor het maken van eiwitten. Dit betekent dat de eiwitten die nodig zijn om een ​​bepaalde taak te vervullen -- laten we zeggen, tolereren lactase -- worden niet geproduceerd. Denk aan het volgen van de routebeschrijving op een GPS-apparaat in uw auto. Wat gebeurt er als je ondergronds in een tunnel rijdt? De grond boven u blokkeert de mogelijkheid voor uw GPS om aanwijzingen van zijn satelliet te ontvangen. Met andere woorden, de aanwijzingen zijn gemaskeerd, en je weet misschien niet welke kant je op moet.

Deze metafoor is ook een manier om naar genregulatie te kijken. Echter, als het om genen gaat, het is geen laag vuil en metaal die de weg verspert. Het kan een (of meer) van verschillende factoren zijn:stadia van uw ontwikkeling, de omgeving, interne invloeden zoals hormonen en genetische mutaties. Als je rekening houdt met dit volledige scala aan factoren, laat het ook zien dat genregulatie niet altijd een slechte zaak is. Net zoals af en toe onze eigen richting moeten bepalen, bevredigend kan zijn voor de ontdekkingsreiziger in ons allemaal, het aan- en uitzetten van bepaalde genen kan een volledig natuurlijk proces zijn. Regulering kan onze cellen helpen zich goed te gedragen en ons te helpen ons aan te passen aan onze omgeving [bron:National Center for Biotechnology Information].

Nu je van een afstand een kort overzicht hebt van genetische regulatie, ontdek wat er in een cel gebeurt om genen aan en uit te zetten.

Drie manieren waarop uw genen in- en uitschakelen

Hoewel genregulatie complex is en we nog veel te leren hebben, wetenschappers kennen drie manieren waarop onze genen aan en uit worden gezet. We zullen ze alle drie hier bespreken.

De eerste manier waarop onze genen het grote rode of groene licht krijgen, is door gen transcriptie . Tijdens transcriptie, de eerste stap in het lezen van de aanwijzingen van het gen en het maken van eiwitten, de kern van de cel moet uitzoeken hoe zijn kennis kan worden overgedragen. Het doet dit door zichzelf te kopiëren en de kopie te verzenden om de aanwijzingen te delen. Dit is alsof je een routebeschrijving van tevoren kopieert en deze met iedereen deelt.

Natuurlijk, als je die richtingen niet kunt bereiken, je kunt ze niet delen, of. Zo werkt genregulatie tijdens transcriptie. een eiwit, genaamd de transcriptiefactor , kan ofwel de genrichtingen verdoezelen of onthullen, dus bepalen of het gen aan of uit is.

Recente ontdekkingen hebben een ander middel voor genregulatie onthuld. Dit nieuwe wetenschapsgebied heet epigenetica , de studie van hoe verschillende omgevings- en levensstijlfactoren het gedrag van onze genen kunnen veranderen, zonder onze genetische samenstelling daadwerkelijk te veranderen [bron:Science].

Dus hoe kan zoiets als blootstelling aan een milieurisico onze genen overheersen zonder ze daadwerkelijk te veranderen? Het antwoord is door DNA-methylatie . Tijdens methylering, methylgroepen -- een bende van één koolstofatoom en drie waterstofatomen -- komen binnen en ploffen neer op onze genen. De methylgroep vertelt dat gen hoe het zich moet gedragen [bron:Weinhold]. Sommige van deze gedragsveranderingen lijken verband te houden met ziekten, dus proberen onderzoekers medicijnen te ontwikkelen die ze kunnen beheersen. Aangezien deze ontwikkelingen nog in de kinderschoenen staan, Hoewel, onderzoekers worden geconfronteerd met de uitdagingen van het per ongeluk in- of uitschakelen van ander gedrag terwijl ze slechts één gedrag proberen te behandelen.

Nu we het toch over medicijnen hebben die methylering stimuleren, laten we het nog hebben over hoe mensen de genetica in eigen handen nemen. Als onze genen tijdens onze ontwikkeling of door invloeden van buitenaf aan en uit worden gezet, kunnen we in plaats daarvan de verkeersagenten worden? Het lijkt zo.

Net als bij de ontwikkeling van epigenetische medicatie, onderzoekers werken aan benaderingen om gentherapie . Van een heel basaal niveau, in de nieuwe arena van gentherapie, gezonde genen worden toegevoegd aan gebieden waar andere genen zijn verdwenen, een mutatie hebben of gewoon "uit" zijn. De hoop is dat de gezonde genen een vliegende start zullen maken wat de stille of ontbrekende genen zouden moeten doen.

Als u ons GPS-voorbeeld neemt, dit is alsof u uw routebeschrijving krijgt van de bestuurder in de auto naast u, omdat uw GPS in de tunnel niet werkt. Echter, rekening houdend met alle complexiteiten van hoe genen worden gereguleerd en hoe we elke dag meer en meer leren over wat individuele genen doen en hoe ze op elkaar inwerken, de uitdaging hier is het ontwikkelen van therapie die effectief is. Ten slotte, onthoud hoe vaak je slechte aanwijzingen hebt gekregen.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

• Is er een gen voor elke ziekte?
• Hoe kun je zien of atleten hun genen veranderen?
• Hoe epigenetica werkt
• Hoe gendoping werkt
• Hoe genenbanken werken
• Moeten we de genen van buitengewone mensen sparen voor klonen?
• Hoe telomeren werken

bronnen

• De American Society of Human Genetics. "Zes dingen die iedereen over genetica moet weten." (26 juli, 2010) http://www.ashg.org/education/everyone_1.shtml
• Lobo, Ingrid, doctoraat "Milieu-invloeden op genexpressie." Natuureducatie. 2008. (27 juli 2010) http://www.nature.com/scitable/topicpage/environmental-influences-on-gene-expression-536
• Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. "Genen en ziekte." (26 juli, 2010) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=gnd
• Het Nationaal Instituut voor Milieugezondheidswetenschappen. "Het maken in een moeilijke omgeving. Jij en je genen." (29 juli, 2010) http://www.niehs.nih.gov/health/scied/documents/You-YourGenes.pdf
• Nationaal Instituut voor Algemene Medische Wetenschappen. "De nieuwe genetica." (27 juli, 2010) http://publications.nigms.nih.gov/thenewgenetics/
• Philipkoski, Kristien. "Hoe een gen aan te zetten." BEDRADE. 6 februari 2002. (27 juli 2010) http://www.wired.com/medtech/health/news/2002/02/50100/
• Wetenschap. "Epigenetica:een webtour." (26 april 2010) http://www.sciencemag.org/feature/plus/sfg/resources/res_epigenetics.dtl
• ster, Dr. Barry. "Vraag een geneticus." Het Techmuseum. (27 juli, 2010) http://www.thetech.org/genetics/ask.php?id=63
• Het Techmuseum. "Wat is een gen?" (26 juli, 2010) http://www.thetech.org/genetics/feature.php
• TienersGezondheid. "De basis van genen en genetische aandoeningen." april 2009. (26 juli 2010) http://kidshealth.org/teen/your_body/health_basics/genes_genetic_disorders.html
• De Universiteit van Utah. "Eiwitten." (1 aug. 2010) http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/
• U.S. Department of Energy Genome-programma's. "Genetische ziekte-informatie - pronto!" 21 juli 2008. (26 juli, 2010) http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/assist.shtml
• Amerikaanse National Library of Medicine. "Handboek:help me genetica te begrijpen." 25 juli 2010. (26 juli, 2010) http://ghr.nlm.nih.gov/handbook
• weinhold, Bob. "Epigenetica:de wetenschap van verandering." Milieugezondheidsperspectieven. 1 maart, 2006. (27 april 2010) http://ehp03.niehs.nih.gov/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1289/ehp.114-a160
• Wereldgezondheidsorganisatie. "Genen en menselijke ziekte." (26 juli, 2010) http://www.who.int/genomics/public/geneticdiseases/en/