DNA methylation ของหนูและคน

DNA methylation ของหนูและคน

เป็นเพียงหนึ่งในวัสดุบรรจุภัณฑ์ epigenetic ที่หลากหลาย Epigenetics เป็นเรื่องเกี่ยวกับ “–ylation” นั่นคือการเติมหมู่เคมีชนิดใดชนิดหนึ่งลงในโปรตีน ไขมัน DNA และโมเลกุลอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การเพิ่มหมู่อะเซทิลลงในโปรตีนเรียกว่าแอซิติเลชัน การตรึงฟอสฟอรัสคือ ใช่ ฟอสโฟรีเลชั่น และอื่นๆDNA และโปรตีนที่เกี่ยวข้องเรียกว่าโครมาติน โปรตีนที่ใกล้ชิดที่สุดที่เรียกว่าฮิสโตนเป็นเป้าหมายยอดนิยมสำหรับการดัดแปลง เพื่อให้บรรจุ DNA เกือบหกฟุตภายในนิวเคลียสขนาดจิ๋วได้ เซลล์ต้องบรรจุอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่านักท่องเที่ยวที่เดินทางไปรอบโลก ฮิสโตนเป็นอุปกรณ์ประหยัดพื้นที่ที่มีประโยชน์ 

โปรตีนฮิสโตนแปดตัวรวมตัวกันและสร้างแกนกลางที่ห่อหุ้มดีเอ็นเอไว้ 

โปรตีนอื่นๆ ช่วยพับ DNA-histone complex ให้เป็นโครงสร้างที่แน่นขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่ามันจะเข้าไปอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ได้อย่างสบาย

โปรตีนบรรจุภัณฑ์เหล่านี้ทำงานหลายอย่างพร้อมกัน ในขณะที่บรรจุ DNA ไว้ในนิวเคลียส โปรตีนยังช่วยกำหนดว่ายีนใดจะปิดและเปิด การดัดแปลงทางเคมีของ epigenetic ต่างๆ ช่วยกำกับกระบวนการบรรจุหีบห่อ ตัดสินใจได้อย่างมีประสิทธิภาพว่ายีนบางตัวจะถูกลดระดับลงที่ด้านล่างของกระเป๋าเดินทางหรือเก็บไว้ในช่องด้านข้างที่เข้าถึงได้

การหักหมู่อะเซทิลลงบนส่วนหางของโปรตีนฮิสโตนบางตัว เช่น ช่วยคลายการเชื่อมต่อระหว่างดีเอ็นเอและฮิสโตน ทำให้ยีนสามารถเข้าถึงปัจจัยการถอดความได้มากขึ้น ฟอสโฟรีเลชั่นและเมทิลเลชั่นของฮิสโตนอาจปิดหรือเปิดยีน ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่สารเคมีถูกตรึงไว้ที่หางฮิสโตน

เนสท์เลอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของบรรจุภัณฑ์โครมาตินรอบ ๆ ยีนนั้นเชื่อมโยงกับภาวะซึมเศร้าและการเสพติด ระดับการทำงานของยีนที่เรียกว่าBDNF (สำหรับปัจจัย neurotrophic ที่ได้จากสมอง) ในหนูที่ถูกรังแกวันแล้ววันเล่าลดลงเหลือประมาณหนึ่งในสามของระดับที่พบในหนูที่ไม่เครียด การรังแกแบบเรื้อรังทำให้หนู

หลีกเลี่ยงการเข้าสังคมกับสัตว์อื่น ซึ่งเป็นอาการของโรคซึมเศร้า “ความเครียดจากความพ่ายแพ้เรื้อรัง”

 ที่หนูประสบอาจเป็นต้นแบบของโรคเครียดหลังเหตุการณ์สะเทือนใจ โรควิตกกังวล และโรคกลัวการเข้าสังคม

และเช่นเดียวกับที่ผู้คนไม่เพียงแค่หายจากอาการซึมเศร้า หนูก็จะไม่เลิกรังแกได้ง่ายๆ เมื่อพวกเขาได้รับอนุญาตให้มีชีวิตที่สงบสุข พฤติกรรมที่พ่ายแพ้ของพวกเขายังคงอยู่เป็นเวลาหลายสัปดาห์หลังจากการกลั่นแกล้งหยุดลง เช่นเดียวกับกิจกรรมที่ลดลงของBDNFในสมองของพวกเขา

ยาต้านอาการซึมเศร้า เช่น imipramine และ Prozac จะย้อนกลับผลกระทบของการรังแกทั้งต่อปฏิสัมพันธ์ทางสังคมและกิจกรรมของยีน แต่จะเฉพาะเมื่อหนูยังคงใช้ยาอยู่เท่านั้น เนสท์เลอร์กล่าวว่าการใช้ยาต้านอาการซึมเศร้าเพียงครั้งเดียวไม่ได้ช่วยอะไร

แนวโน้มดังกล่าวคล้ายกับวิธีการทำงานของยาแก้ซึมเศร้าในคน โดยปกติยาจะใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการเปลี่ยนแปลงความรู้สึกของผู้คน และโดยปกติแล้วจะต้องรับประทานในระยะยาวเพื่อรักษาผลประโยชน์

Nestler และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พิจารณาอย่างใกล้ชิดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นกับโครมาตินรอบๆ สวิตช์ที่ควบคุมระดับBDNF นักวิจัยพบว่าหนูที่เครียดมีระดับฮิสโตนเมทิลเลชั่นสูงกว่าหนูที่ไม่เครียดมาก ในกรณีนี้ เมทิลเลชันจะช่วยปิดโครมาตินและปรับเทอร์โมสตัทเพื่อลดการทำงานของBDNF

Imipramine ฟื้นฟูกิจกรรมของยีนในหนูที่เครียด แต่มันไม่ได้กำจัดเมทิลเลชั่นที่กดขี่ออกจากฮิสโตน แต่จะเพิ่มอะซิติเลชันของหนึ่งในฮิสโตนเป็นสองเท่า อะเซทิเลชันช่วยคลายโครมาติน ทำให้กลไกของเซลล์เข้าถึงยีนได้ดีขึ้น ยากล่อมประสาทไม่เพิ่ม acetylation ในหนูที่ไม่มีความเครียด ซึ่งบ่งชี้ว่าการดัดแปลงนี้เกิดขึ้นกับยีนที่ได้รับการสักด้วยเมทิลเลชั่นแล้วเท่านั้น ยากล่อมประสาทอาจเพิ่มอะซิติเลชันโดยการยับยั้งเอนไซม์ที่เรียกว่าฮิสโตนดีอะซีติเลส ซึ่งจะกำจัดหมู่อะซิติลออกจากฮิสโตน

ในความเป็นจริง นักวิจัยพบว่าหนูที่ถูกรังแกด้วยยา imipramine สร้างเอนไซม์ที่เรียกว่า histone deacetylase 5 (HDAC5) ได้น้อยลง แต่หนูในกลุ่มที่ไม่มีความเครียดมีระดับ HDAC5 อยู่ในเกณฑ์ปกติแม้ว่าจะได้รับยากล่อมประสาทแล้วก็ตาม การค้นพบนี้น่าทึ่งเพราะยาต้านอาการซึมเศร้า เช่น imipramine โดยทั่วไปคิดว่าไม่มีผลกระทบต่อคนที่มีสุขภาพแข็งแรง แต่ช่วยยกระดับจิตวิญญาณของผู้ที่มีภาวะซึมเศร้า นักวิจัยกล่าวใน บทความ Nature Neuroscience ปี 2549 ที่อธิบายถึงการศึกษา

โซเดียมบิวทีเรต ซึ่งเป็นยาที่ยับยั้งการทำงานของฮิสโตนดีอะเซทิเลส ยังทำงานเป็นยากล่อมประสาทในหนูอีกด้วย Akbarian และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานเมื่อปีที่แล้วใน วารสารBiological Psychiatry ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาที่ปรับเปลี่ยนโครมาตินสามารถรักษาโรคทางจิตเวชบางชนิดได้ ไม่ว่าจะใช้เดี่ยวๆ หรือใช้ร่วมกับยาอื่นๆ

Credit : patrickgodschalk.com
viagraonlinesenzaricetta.net
sandpointcommunityradio.com
citizenscityhall.com
olkultur.com
arcclinicalservices.org
kleinerhase.com
realitykings4u.com
mobarawalker.com
getyourgamefeeton.com