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表观遗传学和干细胞

05 Nov 2016

生物学家Doping博士讲述了表观遗传学,多能干细胞的专业化。 表观遗传学的过程是什么? 为什么原来的对象不能准确地通过克隆繁殖 如何后生在女性细胞中看到的变化?

对于科学作为遗传学的这种趋势,表观遗传学在过去几十年非常活跃,开始发展 - 也就是说,它超越了遗传学。 根据遗传学的确切科学,术语“表观遗传学”是什么意思? 这种遗传不与来自脱氧核糖核酸的DNA相关,具有遗传密码的改变。 继承,但遗传代码的改变和遗传密码内的编码,它是不相关的。

在我看来,在2002年,当科学家试图在转基因小鼠中进行表观遗传学实验的乐趣时,他们被引入了一种赋予颜色刺猬,淡粉红色,奇怪颜色 - 改变颜色,影响外部因素的基因。 并且它们由含有足够大量的化学甲基基团的某些物质进料。 这只老鼠agouti,除了颜色还是坏:生病,因为糖尿病等。 我们可以通过外部因素治愈吗? 哦,奇迹! agouti老鼠的后代已经失去颜色,变得更好 - 当然,当时,而它持续喂养。

为什么是这样的情况? 编码我们的基因的DNA序列,仍然可以经历一些化学修饰被遗传。 特别地,存在DNA甲基化的化学修饰,但是由于与DNA发生化学反应的事实,停止从其读取信息。 在小鼠的情况下,在食物中的刺豚鼠产生许多甲基,该基因是沉默的,并且它在许多世代中遗传。 他留在基因组中,刚停止工作。 而且 - 看哪! - 小鼠失去颜色,甚至愈合。 这只是表观遗传学的实际影响。

表观遗传学无处不在,从我们的诞生。 例如,我们从单个细胞或多能干细胞组,然后他们专门研究特定类型的组织。 这些细胞必须记住,在什么类型的组织中,他们专门终生产生恰好类型的组织。 也就是说,他们需要达到某些环境条件,这将固定他们的表观遗传状态,他们的基因组的一些工作。 在所有的细胞在体内都有一个相同的基因,相同的基因,但一些基因在血细胞中工作,头发工作相当不同的基因,但它应该继承。

正是这些专门的遗传程序在一个单一的身体由表观遗传机制固定。 表观遗传学 - 这种环境,包括环境,显示agouti小鼠的一个显着的例子,与真实的环境,甚至食物相关联。 这是什么意思? 这意味着你不能在同一水中两次进入一个哲学家赫拉克利特说,五百年前我们的时代,我们不能重复这个故事两次。

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如果我们想到它:我们是多能干细胞或克隆我们做,我们想要有人克隆。 我们想克隆爱因斯坦 - 让我们做。 我需要什么? 为了做到这一点,不仅重现了爱因斯坦的基因库,使用克隆技术简单地做了,他在2012年获得了诺贝尔奖 - 采取一块爱因斯坦的皮肤,其基因池,移动内核。 但我们需要做什么? 我们需要重复爱因斯坦在整个发展过程中的所有外部条件,从单个细胞到出生,直到相对论。 我可以做吗? 当然,不可能。 因此,如果我们想克隆爱因斯坦,我们找到一个像爱因斯坦的人。 但是他是否会是这样一个怪胎,谁演奏小提琴,并创造了相对论 - 这不是一个事实,这不是一个事实。 这正是表观遗传学的效果。

我们总是在身体,基因的生命,他们给我们一系列的可能性。 并且可能性的范围在某些外部环境条件下实现并继承。

由于这些外部环境条件,继承的是什么 - 这是一种表观遗传效应。

因此,如果我们谈论多能干细胞,人类克隆,是否我们可以准确地再现所有,如果我们可以准确地再现这个或那个身体? 不,我们可以在遗传上准确地再现它,我们可以尝试在结构上再现它,但它仍然会是一些其他的面料,因为这个身体已经在其他环境中发展。

但这不是可怕的,在大多数情况下,不要害怕。 例如,如果我们想用再生医学的帮助更新你的头脑,那么或许我们将能够再现神经元。 但是他们是否会有记忆? 记忆 - 这是表观遗传学,这是我们想要保持的,什么定义个性。 当然,保持大脑的结构,我们不节省记忆,因为表观遗传环境,我们都在身体外,将完全不同。 在心脏的情况下,也许这不是那么重要。 最后,心脏 - 它只是泵,它必须通过执行其功能减少,在这里我们在表观遗传学是不值得注意。

当我们谈论免疫系统,如果我们使用多能干细胞修复,比如说,一个特定的免疫系统,以抵抗传染病或癌症与一些东西 - 我们需要一个记忆。 因为免疫学 - 记忆仍然存在。 然后事实证明表观遗传学说不,家伙,我们仍然必须先教育,因为有这种记忆。

表观遗传学在女性细胞中的大量展示,无论是人体,无论是 - 最有趣的例子 - 猫。 妇女在两个X染色体的每个细胞,但两个X染色体 - 对一个女人来说太多了,它太奢侈了,所以每个细胞是一个X染色体被灭活,不工作,因为如果是它会工作,这将导致病理。 但这种失活使每个细胞中的X染色体之一沉默,发生在女性身体的胚胎发育的早期阶段和混乱。 在一个细胞从教皇灭活染色体从他的母亲在另一个,等等,然后它已经固定和继承。

为什么不能得到一些彩色猫? 因为他们没有得到正确的颜色:他们染色基因位于X染色体。 如果我们要重现一个特定的颜色正确,由于X染色体失活随机发生,父母的颜色不会播放。 这就是为什么,顺便说一下,废弃的猫克隆,因为业主想要得到一个看起来完全像原来的猫,但随机表观遗传,随机失活X染色体的小猫给我们的多样性 - 多样性的特点,各种适应环境。不只是遗传学为我们提供了在这个世界中生存的机会,而且还有表观遗传学,它给出了与环境相当广泛的相互作用。

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