Epigenetic өөрчлөлт

Monozygotic ихрүүд болох Матт ба Грег.

Ив ижил гентэй хэрнээ яагаад ч юм тэд 2 туйл шиг эрс тэс амьдралтай.

(Нэг эхэс дотор хуваагдаж ихэрлэхийг monozygotic, хоёр тусдаа эхэс зэрэг тогтож ихэрлэхийг dizygotic гэдэг)

Матт нь нэр хүндтэй түүхийн ухааны профессор болсон бол, мансууруулах бодисонд донтсон Грег нь түүнээсээ мултарч чадалгүй яван явсаар орон гэргүй тэнүүлчин болжээ.

Ахлах анги хүртлээ хоёулаа л сурлага сайтай, сэргэлэн цовоо хүүхдүүд байж. Ив ижил гентэй юм хойно тийм байхаас ч яах вэ.

Харин тэдний зам салаалсан нь, оюутан ахуй цагтаа кокаинд хуруу дүрсэнээс эхтэй. Маттын хувьд тэр нь "залуугийн явдал" болоод үлдсэн бол, Грег 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 орчныг 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 идэвхгүйжүүлж байдаг юм гэнэ.

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

Генийг төрөлхийн суурь шинж чанар юм гэвэл эпигенетик нь түүн дээр олдмолоор суралцдаг элемент гэхэд болно.

Матт болон Грег нь генийн хувьд ижилхэн боловч түүнээс хойшхи орчны нөлөөгөөр генийх нь эпигенетик элемент нь өөрчлөгдөж, Грегийн мансууруулах бодисонд реакц үзүүлдэг генийн эпигенетик тохиргоо нь хэт идэвхжиж орхисон хэрэг.

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

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 төдийхнөөр төгсөхгүй (Грег).

Тэгвэл, мансууруулах бодисонд донтох үед эпигенетик 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 Гистон гэдэг дамар шиг юманд ороогдсон байдаг. Тэрхүү гистон 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 нийлэгждэг учиртай.

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

Жишээлбэл, генийн дамар болох гистоныг 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 эпигенетик тохиргоо гээд байгаа хэрэг.

Тухайлбал, Ацетиль гэдэг суурьтай нэгдлээр хромсомын бүтцийг сулруулж болдог. Эсрэгээрээ  Метил гэдэг суурьтай нэгдлээр хромсомыг эрчлүүлж болдог. Нэг ёсондоо генэнд ацетиль суурьтай зүүлт зүүвэл ON болж,  метил суурьтай зүүлт зүүвэл OFF болдог юм байна.

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

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

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

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

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

Метил суурьт зүүлтэнд бүслэгдсэн ген нь дамарнуудын багц болох хромсомыг хатууруулан эрчлүүлж хаалттай ертөнц болгосноор 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 метил суурьт зүүлтүүд тогтлоо ч тэдгээр нь амархан уначихдаг гэсэн үг.

Ген гэдэг зүйл үржлийн эсээр дамжиж үр удамд нь өвлөгдөн очдог бол эпигенетик 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 хожмоо 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 түвшинд шалгаад үзсэн ч ялгаа нь илт ажиглагддаг аж. Ууртай хархны генийг метил 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 метил суурьт зүүлтэнд хучигдаж, хромсом нь хатууран хөвчирсөн байдаг гэнэ.

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

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

Гэхдээ "эпигенетик 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" боломжууд 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 эпигенетик зүүлтүүд нь бидний нэрлэдэг "соёл иргэншил" гээч юм байж бас мэдэх талтай. 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 хойчийн нэгэн цагт тэдгээр соёл иргэншил нь генийг өөрийг нь өөрчлөх ч юм билүү.

Ер нь бид чинь төрөхдөө тал төрж, өсөхдөө үлдсэн талаа нөхдөг бололтой юм. "Яагаад ч нэмэргүй" төрөлхийн 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 байдгаас зайлахгүй.

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