2013/02/04

Epigenetic өөрчлөлт

Monozygotic ихрүүд болох Matt ба Gred.
Ив ижил гентэй хэрнээ яагаад ч юм тэд хоёр туйл шиг эрс тэс амьдралтай.
(Нэг эхэс дотор хуваагдаж ихэрлэхийг Monozygotic, хоёр тусдаа эхэс зэрэг тогтож ихэрлэхийг dizygotic гэдэг)


Matt нь нэр хүндтэй түүхийн ухааны профессор болсон бол, мансууруулах бодисонд донтсон Greg нь түүнээсээ мултарч чадалгүй, яван явсаар homeless болжээ.

Ахлах анги хүртэлээ хоюулаа л сурлага сайтай, сэргэлэн цовоо хүүхдүүд байж. Ив ижил гентэй юм хойно тийм байхаас ч яахав.

Харин тэдний зам салаалсан нь, оюутан ахуй цагтаа кокаинд хуруу дүрсэнээс эхтэй. Matt-ийн хувьд тэр нь "залуугийн явдал" болоод үлдсэн бол, Greg нь харамсалтайгаар мансууруулах бодисын гүн донтолтонд бүх насаараа шаналахад хүрэв.

Нэг гентэй, нэг хүн шиг байлтай тэд атал, яагаад ингэтэл өөр амьдрал туулсан хэрэг вэ?

Үнэндээ энэ бол огтхон ч шинэ асуулт биш юм. Мэдрэл судлалын (Neuroscience) эрдэмтэд хэдэн 10 жилийн туршид энэ тухай судалж буй. Харин сүүлийн 10-аад жилд, "генийг хөндөлгүйгээр, орчиныг нь өөрчлөх замаар тэдний үйл ажиллагаанд нөлөөлөх тэр механизм" бага багаар тодорхой болж ирээд байгаа юм.

Ген гээчид унтраалга асаалга (switch) маягийн юм байдаг шиг бөгөөд, тэдгээрийн "ON/OFF" нь генийг идэвхижүүлж, эсвэл идэвхигүйжүүлж байдаг юм гэнэ.

Тэр тохируулгын механизм нь Epigenetic өөрчлөлт юм. Epigenetic гэдэг нь "Гений (genetic) гадна тал (epi)" гэсэн утгатай. Өөрөөр хэлбэл, Epigenetic гэдэг бол гений гадна талын хүчин зүйл бөгөөд, генийг өөрийг нь өөрчлөх дайны хүчгүй ч, гений үйл ажиллагаанд чухал нөлөө үзүүлдэг эд юм.

Ген нь төрөлхийн суурь шинж чанар юм гэвэл, Epigenetic нь түүн дээр олдмолоор суралцдаг элемент гэхэд болно.

Matt болон Greg нь гений хувьд ижилхэн боловч, түүнээс хойшхи орчины нөлөөгөөр генийх нь Epigenetic элемент нь өөрчлөгдөж, Greg-ийн мансууруулах бодисонд реакц үзүүлдэг генийн Epigenetic тохиргоо нь хэт идэвхжиж орхисон хэрэг.

Жишээлбэл, хулганад кокаин өгөхөд, эхний удаад генийн идэвхжилт "түр зуурынх" байх бөгөөд, 7 хоноход л тэр өсөлт буцаад хэвэндээ орно. Энэ чигээрээ өнгөрвөл кокаин нь залуугийн явдалаар дуусна гэсэн үг (Matt).

Тэгтэл, кокаиныг дахин дахин өгөөд байвал, түүнд реакц үзүүлдэг генийн хэсэг нь 7 хоног өнгөрсөн ч идэвхтэй төлөв нь үргэлжлэх болно. Тэндээсээ байдал улам дордож, кокаинд хэт реакц үзүүлдэг болоод ирнэ. Энэ нь нэг ёсондоо, авдаг таашаал нь улам их болж байгаа хэрэг юм. Ийм дээрээ тулаад ирвэл яриа нэгэнт залуугийн явдал төдийхөнөөр төгсөхгүй (Greg).

Тэгвэл, мансууруулах бодисонд донтох үед Epigenetic тохиргоонд яг юу болдог юм бол?

Үүнийг мэдэхийн тулд, "генийн бүтцийн" талаар бага зэрэг ярихгүй бол болохгүй.

Ген гэдэг маань, ерөнхийдөө урт гэгчийн нарийхан утас шиг эд бөгөөд, Histone гэдэг дамар шиг юманд ороогдсон байдаг. Тэрхүү histone нь олон тооны багц үүсгэх тул, багц нэг бүрийг нь Хромсом гэж нэрлэнэ.


Ген дотор бичигдсэн байгаа мэдээлэл нь ерөнхийдөө биенд хэрэгтэй элдэв уургуудын зураг төсөл (техникийн хар зураг)  юм. Тэгээд, RNA гэдэг мэдээ дамжуулагчид тэр мэдээллийг хуулж зөөснөөр сая биен дотор уураг хийгддэг байна.

Эсрэгээрээ RNA нь хар зургийн мэдээллийг хуулж чадахгүй бол, тэр мэдээлэл нь ашиглагдахгүйд хүрнэ гэсэн үг.

Жишээлбэл, генийн дамар болох histone-ийг багцалсан хромсом нь хэтэрхий чанга эрчлээтэй байвал, түүнд нь RNA ойртож чадахгүйд хүрнэ. Энэ бол генийн идэвхгүйжсэн төлөв буюу OFF болсон хэлбэр юм. Харин тэр ON/OFF төлөвийг зохицуулдаг механизмыг бүхэлд нь Epigenetic тохиргоо гээд байгаа хэрэг.

Тухайлбал, Acetyl гэдэг суурьтай нэгдэлээр хромсомын бүтцийг сулруулж болно. Эсрэгээрээ,  Methyl гэдэг суурьтай нэгдэлээр хромсомыг эрчлүүлж болдог. Нэг ёсондоо генэнд Acetyl суурьтай зүүлт зүүвэл ON болж,  Methyl суурьтай зүүлт зүүвэл OFF болдог юм байна.

Мансууруулах бодисонд донтох үед, кокаинд реакц үзүүлдэг генийг тойроод олон тооны Acetyl суурьтай зүүлт бий болсон байдаг байна. Энэ бол, тухайн ген нь кокаинд нээлтэй болсоны тэмдэг. Тийм ч учраас кокаины нөлөөнөөс хүчтэй таашаал авч чадахуйц болно.

Анх удаа кокаин амсах үед генэнд наалдсан Acetyl суурьт зүүлтүүд нь 7 хоноход л бүрэн унах боловч, дахин дахин кокаин өгсөнөөр тийм ч амархан унадаггүй болж ирэх юм. Хэдэн сар өнгөрсөн ч, хэдэн жил өнгөрсөн ч, магадгүй бүр Greg шиг бүх насаараа тэр зүүлттэйгээ үлдэх явдал ч байж болно...

Дээрхийн адилаар, сэтгэлийн гүн хямрал буюу  депресс өвчинг ч бас Epigenetic өөрчлөлтөөр тайлбарлаж болно.

Нийгмийн гадуурхал, ялагдал маягийн мэдрэмж амссан хулгана дуртай зүйлээсээ таашаал авч чадахаа байж, дотоод сэтгэлдээ аймхай хулгар болж ирдэг байна.

Яг ингэж депресстсэн хулганы генийг нарийн шалгаж үзэхэд, тархины урамшууллын систем (reward system) дэх 2,000–аад тооны генд Epigenetic өөрчлөлт орсон байв. Тодруулж хэлбэл, тэнд генийн унтраагуур болох Methyl суурьт зүүлт олон тоогоор наалдсан байж.

Methyl суурьт зүүлтэнд бүслэгдсэн ген нь, дамарнуудын багц болох хромсомыг хатууруулан эрчлүүлж хаалттай ертөнц болгосоноор, тэндээс мэдээлэл хуулагдахад хүндрэлтэй нөхцөл бүрджээ.

Тэгтэл нөгөө талаар, яаж ч шоглож дээрэлхүүлээд ажирдаггүй цоглог хулганууд бас байна гэнэ. Нийгмийн элдэв шахалт гадуурхалтанд өдөр болгон өртсөн ч, 1/3 хэмжээний хулгана депресст өртөхгүй.

Сонирхолтой нь, тэдгээр цоглог хулганууд нь огтхон ч стресст ордоггүйдээ тийм биш аж. Харин эсрэгээрээ, стресст орсон ч тэндээсээ дороо мултарч чаддагтаа байдаг гэнэ. Өөрөөр хэлбэл стрессийг зохицуулдаг ген дээр нь Methyl суурьт зүүлтүүд тогтсон ч, тэдгээр нь амархан уначихдаг гэсэн үг.

Ген гэдэг зүйл нь үржилийн эсээр дамжиж үр удамд нь өвлөгдөн очдог бол, Epigenetic нь "хүмүүжил"–ээр дамжиж өвлөгдөх явдал бий.

Жишээлбэл, хүүхдийнхээ үсийг байнга долоож арчилж "чамбай гэгч нь халамжилж өсгөдөг" харх байхад, сэтгэлгүй хүйтэн хөндий ээж хархнууд ч бас байдаг гэнэ.

Мэдээж үр дүнд нь халамжлуулж өссөн харх нь, хожимоо бас халамжтай ээж болох хандлагатай.

Тайван дөлгөөн, халамж сайтай эхийн хүүхдүүд ч бас дөлгөөн зантай болж, өсөж том болохдоо ч уужуу дотортой нэгэн болно. Харин хайхрамж муутай эхийн хүүхдүүд уур уцаартай, өчүүхэн дотортой эцэг эх болно.

Тэднийг генийн төвшинд шалгаад үзсэн ч, ялгаа нь илт ажиглагддаг аж. Ууртай хархны генийг Methyl суурьт зүүлт хаа сайгүй бүрхэж, генийх нь төлөв нь найдвартай OFF дээрээ байдаг байна. Бүр огт халамжгүйгээр ганцааранг нь өсгөсөн (өнчин) хархны ген бол бүр битүү Methyl суурьт зүүлтэнд хучигдаж, хромсом нь хатууран хөвчирсөн байдаг гэнэ.

Тэгэхээр, ямар ч шилдэг гентэй төрлөө гээд, өсөж бойжих орчины нөлөөгөөр хувь заяа хаашаа ч эргэж болдог байх нь.

Аль нэг үед ген дээр үүссэн Epigenetic өөрчлөлт нь, эхийн үйл хөдлөлөөр дамжиж хүүхдийнх нь Epigenetic тохиргоонд нөлөөлж, үр дүнд нь тэр өөрчлөлт нь дараагийн үедээ удамшиж болно.

Гэхдээ
– Epigenetic өөрчлөлт ямар хэмжээгээр, хэр магадлалтайгаар удамшдаг вэ?
гэсэн чухал асуултын хариулт хараахан тодорхой болоогүй л байна.

Ямар ч байсан бидний хувь тавьлан генээс 100% хамаарах албагүй бөгөөд, ирээдүйд "яаж ч мэдэх" боломжүүд байсаар байдаг бололтой. Үүнийг "боломж" гэж хүлээж авах уу, "аюул" гэж хүлээж авах уу гэдэг сонголт нь харин бидэнд олгогдсон эрх чөлөө юм.

Ген дээр зүүгдсэн энэ мэт Epigenetic зүүлтүүд нь бидний нэрлэдэг "соёл иргэншил" гээч юм байж бас мэдэх юм. Ердөө л "хүүхэд өсгөх ухаан" гэдэг ганц элементийг авч үзсэн ч, улс үндэстэн бүрийн хувьд өөр өөр байх биз.

Улс үндэстэн болгонд өөр өөр соёл иргэншил, ёс заншил оршиж, тэдгээр нь хүн гэж нэрлэгдэх тэрхүү генийн "гадна талаар (epi)" дамжин хойч үедээ өвлөгдөн ирнэ. Магадгүй хойчын нэгэн цагт, тэдгээр соёл иргэншил нь генийг өөрийг нь өөрчлөх ч юм билүү.

Ер нь бид чинь төрөхдөө тал төрж, өсөхдөө үлдсэн талаа нөхдөг юм шиг байна. "Яагаад ч нэмэргүй" төрөлхий тал минь байхад, "яавал ч яачих" олдмол тал минь ч бас бий. Ген болгонд минь ON/OFF тохируулга байдаг нь, гарцаагүй бүгд хэрэгтэй учраас л тэр биз. Өнөөдөр хэрэгтэй тал нь асаалттай байхад, маргааш хэрэг болж мэдэх тал нь унтаж байдаг байх нь.


Ямартай ч генүүд өдийг хүртэл өвлөгдөн амьдарч ирсэн нь, Epigenetic шиг уян хатан механизмтайн ач биз. Туйлын онол гэж байхгүйгээс хойш юундаа ч бид туйлшрах билээ. Цаг нь ирэхээр хүйтэн хөндий ээж ч, кокаинд мансуурдаг ген ч, байгалийн шалгаралыг давах түлхүүр болохыг хэн байг гэхэв.

12 comments:

  1. Энэ постын хэв маяг таалагдав. Иймэрхүү бичлэгийн хэлбэртэй орчуулгын номыг бол тааруухан байсан ч зав гаргаж унших хүн олон байж таарнаштэ. Дээр нь хэн, хэзээ, хаана хийсэн туршилт, судалгаа, таамаглал, төсөөллийн үр дүн, дүгнэлт гэдгийг давхар хэлээд өгчихвөл тээ...

    ReplyDelete
    Replies
    1. Эх сурвалжаа тавихын тухайд, энэ бүгдийг үнэн гэдгийг барин тавин батлахыг хүссэнгүй. Зүгээр л үүнийг уншаад танд ямар сэтгэгдэл төрж байна, түүнийгээ өөрийнхөө тархиар эргэцүүлж бодоосой гэж хүсэв. Харин цааш нь лавшруулж сонирхохыг хүссэн хүмүүст зориулж мэргэжилийн зарим үгийг англи галигаар нь орууллаа. Ном болгохын тухайд, иймэрхүү тасархай мэдээллүүд ном болох дайны цогц мэдлэг болж чадахгүй болов уу.

      Delete
  2. Монголоороо бичиж чадахгүй бол үхснээ бичдэг юм. Homeless болжээ ч гэх ч шиг. Монгол хэлээр ингэж бичиж байж ямар юмных нь шинжлэх ухаан. Тонил цаашаа.

    ReplyDelete
  3. monozygotic, dizygotic гэдгийн ч тодорхойлолт шал буруу. Ямар юмных нь нэг өндгөн эст хоёр эр бэлгийн эс орох байх вэ дэ. Утгагүй юм. уншсан юм бол ойлгож бичмээр юм.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Засчихлаа. Иймэрхүү л утгатай юм шиг байна.

      Delete
    2. Муухай зан гаргасан бол уучлаарай.

      Нэг үр тогтсон өндгөн эс хуваагдаж тус тусдаа хөгжин ихэрлэхийг monozygotic буюу нэг өндгөн эсийн ихэр. Харин хоёр тусдаа өндгөн эс үр тогтож ихэрлэхийг dizygotic буюу "хоёр" өөр өндгөн эсийн ихэр гэдэг.

      Таны блог сонирхолтой шүү. Харин учиргүй муухай зан гаргасандаа уучлал хүсье!

      Delete
  4. Баахан хэрүүлийн юм биччихлээ. Ер нь хойшдоо анхаарна биз. уул нь их унших гэж яардаг блог байсан юмсан чааваас.

    ReplyDelete
  5. Хүн төрөлхтнийг байгалийн шалгарлаас хавьгүй аюултай сорилт хүлээж байгаа гэж боддог.

    ReplyDelete
  6. RNA нь хромсом дахь генийн мэдээллийг хуулж авдаг юм биш өөрөө DNA дээр суурилж нийлэгждэг. Өөрөөр хэлбэл эсэд ямар генийн бүтээгдэхүүн хэрэгтэй байна хромсом дахь тухайн ген байрлаж буй хэсгийн эрчлээ тайлагдаж тухайн ген дээр ферментүүд болон амин хүчлийн оролцоотойгоор тухайн ген шинээр нийлэгждэг (copy). Үүнийг мэдээллийн РНХ (mRNA) гэдэг. Энэхүү mRNA рибосом дээр очиход генийн мэдээллийн дагуу уураг нийлэгждэг.

    ReplyDelete
  7. Epigenetic өөрчлөлт ямар хэмжээгээр, хэр магадлалтайгаар удамшдаг вэ?


    Аливаа амьд бодгалийн (хүн ч бай ялаа ч бай) хувийнхаа амьдралын явцад олж авсан ямарч дадал зуршил үр удамд нь удамшихгүй.
    Хар тамхичины хүүхэд хар тамхичин төрөхгүй.
    Эрдэмтэний хүүхэд эрдэмтэй төрөхгүй.

    ReplyDelete
  8. Би яг одоо энэ тал дээр судалгаа хийх гээд хэвлэгдсэн нийтлэлүүд уншиж байгаа. Генетикийн өөрчлөлт, эпигенетикийн өөрчлөлт гэж 2 ойлголт байх шиг байгаа юм. Генетикийн өөрчлөлт гэхээр мутаци болж, генийн дараалал өөрчлөгдөнө. Харин эпигенетикийн өөрчлөлт гэхээр генийн дараалалд өөрчлөлт орохгүйгээр өөр аргаар гений экспрессийг өөрчилнө, тэрэнд нь methylation, histone modification зэрэг өөрчлөлтүүд орно.

    ReplyDelete