Epigenetics: เกินมูลค่าที่ตราไว้

Epigenetics: เกินมูลค่าที่ตราไว้

Jonathan Weitzman

 ชื่นชมสองเรื่องที่สิ่งแวดล้อมสามารถมีอิทธิพลต่อสคริปต์ของจีโนมของเราได้อย่างไร Epigenetics: ความลึกลับที่สุดของมรดก ในฐานะฝาแฝดที่เหมือนกัน ฉันมักจะหลงใหลในสิ่งที่กำหนดว่าเราเป็นใคร ร่างโคลนของธรรมชาติไม่เคยเหมือนกันจริง ๆ แล้วอะไรล่ะที่อธิบายความแตกต่างระหว่างพี่ชายกับฉัน? เอกลักษณ์ของเราได้รับการสืบทอดมามากน้อยเพียงใด เท่าไหร่ได้มาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม? สาขา epigenetics ที่เชื่อมต่อระหว่างสภาพแวดล้อมของเรากับยีนของเรากำลังเริ่มให้คำตอบ

Epigenetics สำรวจว่าเอนทิตีที่เหมือนกันทางพันธุกรรม ไม่ว่าเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตทั้งหมด มีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างไร และการถ่ายทอดสิ่งเหล่านี้อย่างไร ศตวรรษที่ผ่านมาได้เห็นความก้าวหน้าที่น่าทึ่งในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ แต่ความลับยังคงซ่อนอยู่ภายในจีโนม การวิจัยเกี่ยวกับ Epigenetics กำลังเบ่งบานโดยเสนอยาครอบจักรวาลที่มีศักยภาพสำหรับบลูส์หลังจีโนมเหล่านี้

ปัจจัยที่สืบทอดและสิ่งแวดล้อมสามารถเปิดและปิดยีนเพื่อให้เราแต่ละคน รวมถึงฝาแฝดที่มีโมโนไซโกติก มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

หนังสือที่ทันเวลาสองเล่มเปิดสาขาที่โผล่ออกมานี้: Epigenetics โดย Richard Francis และ The Epigenetics Revolution โดย Nessa Carey เสนอมุมมองที่แตกต่างกันมาก หนังสือที่รอบคอบและกระชับของฟรานซิสมุ่งเน้นไปที่การเล่าเรื่องและความตื่นเต้นของการค้นพบ มากกว่าที่จะสนใจรายละเอียดสำคัญๆ ในระดับโมเลกุล ทัวร์ส่วนตัวของเขารวมถึงเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยจากการเดินทางรอบโลกและการพาดพิงถึงวัฒนธรรมสมัยนิยม

การปฏิวัติ Epigenetic

: ชีววิทยาสมัยใหม่กำลังเขียนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ โรคและการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างไร

เนสซ่า แครี่

หนังสือของ Carey มี DNA เป็นศูนย์กลางมากกว่า โดยเน้นที่กลไกของอีพีเจเนติกและเคมีของโครมาติน ซึ่งกำหนดวิธีการบรรจุ DNA รอบโปรตีนในนิวเคลียส หนังสือของเธอผสมผสานสไตล์เรียบง่ายเข้ากับความครบถ้วนของหนังสือเรียน

การถ่ายทอดอีพีเจเนติกส์ไปยังผู้อ่านในวงกว้างทำให้เกิดความท้าทาย สาขานี้อยู่ในกระแสและแนวความคิดเป็นนามธรรมและต้องการเทคนิค นักวิจัยพยายามดิ้นรนเพื่อให้ได้คำจำกัดความที่เป็นที่ยอมรับอย่างเป็นเอกฉันท์ของคำว่า epigenetics และมีความสับสนในวรรณคดีระหว่างปรากฏการณ์อีพีเจเนติกและกลไกอีพีเจเนติก ประการแรกอธิบายถึงการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งคล้ายกับพันธุกรรม ประการที่สองมุ่งเน้นไปที่การควบคุมยีนและสอดคล้องกับชีววิทยาระดับโมเลกุลมากขึ้น ฟรานซิสสนใจวิธีการสืบทอดและผลกระทบจากเหตุการณ์ด้านสิ่งแวดล้อม แครี่กล่าวถึงเหตุการณ์ทางกลไกที่เปลี่ยนวิธีการเปิดและปิดยีนโดยไม่ทำให้ยีนเปลี่ยนแปลงเอง

“สิ่งที่ทำให้ภาคสนามน่าตื่นเต้นคือการที่เรามีเครื่องมือใหม่ๆ ในการตอบคำถามเก่าๆ”

Epigenetics สำหรับฟรานซิสเป็นรูปแบบหนึ่งของการควบคุมกิจกรรมของยีนในระดับเซลล์ เขานำเสนอเซลล์เป็นการผลิตละคร โดยสังเกตว่ามุมมองมาตรฐาน – โดยมียีนเป็นผู้กำกับ โปรตีนในฐานะนักแสดง และชีวเคมีอื่น ๆ เป็นเวที – จำเป็นต้องได้รับการประเมินใหม่ เพื่อเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับแนวคิด ‘ยีนผู้บริหาร’ ซึ่งควบคุมจีโนมได้ เขากระตุ้นให้ผู้อ่านนึกถึง ‘เซลล์ผู้บริหาร’ ฟรานซิสผลักไสยีนให้สมาชิกในทีม และยืนกรานว่ายีนเหล่านี้ถูกควบคุมโดยไม่ใช่ผู้ควบคุมของรัฐเซลล์

นักเขียนวิทยาศาสตร์ผู้มากประสบการณ์ ฟรานซิสเก่งที่สุดเมื่อบรรยายแนวความคิดเชิงนามธรรมในบริบททางประวัติศาสตร์ บทหนึ่งเกี่ยวกับชีววิทยาพัฒนาการเตือนเราว่าแนวคิดที่ก่อตัวขึ้นทีละน้อยในระหว่างการพัฒนา (เรียกว่า epigenesis) เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อแนวคิดก่อนหน้านี้ ซึ่งถือว่ารูปแบบนั้นถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าตั้งแต่ต้น (preformationism) ฟรานซิสเตือนเราไม่ให้ตกหลุมพรางของการใช้ ‘พิมพ์เขียวทางพันธุกรรม’ หรือ ‘โปรแกรมทางพันธุกรรม’ ซึ่งเขามองว่าเป็น preformism ร่วมสมัยหรือ determinism จีโนม เขาจบลงด้วยแนวคิดที่น่าสนใจ นั่นคือ ‘ยีนเจนัส’ ซึ่งมีทั้งลักษณะเชิงสาเหตุภายนอกของการทำงานของยีนและลักษณะภายในที่ตอบสนองต่อสัญญาณภายนอก

หนังสือของแครี่เต็มไปด้วยภาพประกอบและอุปมาอุปไมยที่สนุกสนาน เธออธิบายนิวคลีโอโซมว่าเป็น DNA ที่พันรอบ “ลูกปิงปองแปดลูก … เหมือนชะเอมแส้ยาวรอบๆ มาร์ชเมลโลว์” และมองว่า DNA เป็นบทภาพยนตร์ โดยมีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับการตีความและถ่ายซ้ำ ประสบการณ์ของ Carey ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพแสดงให้เห็นในบทสรุปของเธอเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นของเราเกี่ยวกับอีพีเจเนติกส์สำหรับการค้นพบยา และการทำความเข้าใจผลกระทบของอาหารและสิ่งแวดล้อมต่อโรค

ความพยายามอันกล้าหาญทั้งสองนี้ในการนำอีพีเจเนติกส์ไปสู่ผู้ชมในวงกว้างนั้นอยู่ที่แนวหน้า: หนังสือจะตามมามากขึ้นเมื่อสนามเติบโตขึ้น แต่ผู้เขียนในอนาคตควรหลีกเลี่ยงการใช้คำว่า ‘ความลึกลับ’ และ ‘การปฏิวัติ’ ในชื่อของพวกเขา สิ่งที่ทำให้ภาคสนามน่าตื่นเต้นคือการที่เรามีเครื่องมือใหม่ๆ ในการตอบคำถามเก่าๆ ไขความลึกลับของชีวิต? นั่นไม่ใช่การปฏิวัติ แต่เป็นเหตุผลที่เรา