非编码DNA对人的意义

文摘   2024-10-07 20:00   四川  


布鲁斯·利普顿在细胞记忆方面的研究支持并促进了当前不断发展的遗传学领域。该领域主要研究在不改变DNA序列的情况下,人们在遗传过程中基因功能的变化。


最初,我们认为基因的可遗传性只能通过父母的染色体DNA实现。


而今随着对人类基因的进一步认识,科学家发现,染色体DNA(即传递像发色、眼睛、皮肤这些生理特征的DNA)意外地只构成了总DNA的2%。


其他98%的DNA我们称之为非编码DNA(ncDNA),它们负责情绪、行为和人格这些遗传特征。



遗传中的环境复原力


科学家在过去把非编码DNA称为“废弃DNA”,因为当时他们认为这些DNA几乎是没有用处的,直到最近,科学家才开始认识到这一部分DNA的重要性。


另外,有趣的是,非编码DNA的比例是随着生物体的复杂性而增加的,因而人类所拥有的比例是最高的。


我们知道,非编码DNA会受到环境刺激的影响,例如有毒物质或营养不良,同时它也会受到紧张情绪的影响。受到影响的DNA会将信息传递下去,确保我们能够拥有适应某种情境的特定特质,这样就能帮助我们适应子宫外的生存环境。


根据瑞秋·耶胡达所说,生理上的遗传变化能够使我们更好地应对父母所经历过的创伤。在面对相似的压力情境时,我们生来便有了特定的“工具”帮助我们生存下去。


一方面,这的确能够给我们带来益处。我们生来就有某种内在的能力,耶胡达称之为“环境复原力”它使我们能够适应压力情境。


另一方面,这种内在能力也存在危害。例如,一个孩子的父母早年生活在战争环境中,那他可能会遗传到一种面对剧烈噪声环境会退缩的反应。尽管这种特征确实能够在面临爆炸威胁时对人产生保护作用,但也会让人在没有危险时也一直处于高度警觉状态。


通过这样一个例子,我们了解到,在孩子遗传到的内在特征与实际环境之间有时是存在不一致的。这样一种不一致容易让人出现应激障碍和其他疾病。


这些适应性变化是细胞中的化学信号带来的,也就是一般所说的遗传标记,它会黏附在DNA上,并向细胞传达是否激活某个特定基因。“外部环境中的某些东西会影响内部环境,并且早在你认识到这些以前,基因已经能够通过各种形式来发挥机能。”


耶胡达说,“DNA序列本身并没有发生变化,但因为它的遗传标记不同,因而其表现形式也就不同了。研究已经表明,遗传标记能够解释我们在日后应对压力时的不同反应。”



基因保留了

对过去经验的某些记忆


科学家在过去认为,在任何遗传信息影响到下一代之前,压力所带来的影响在前体精子和卵细胞中会消除(在受精不久之后),就像数据从电脑硬盘驱动中清除一样。


然而,科学家现在已经证实,某些遗传标记会逃脱改编过程,并且会传递到前体精子与卵细胞中,在将来的某一天成为我们。


最普遍的一种遗传标记就是DNA甲基化,它主要是阻碍蛋白质附着于某个基因上,从而抑制基因的表达。


DNA甲基化将“有用”或“无用”的基因封锁在一个“关闭”状态,从积极与消极两个方面影响着我们的健康。研究者发现,当应激源或创伤发生时,DNA甲基化的无序性会传递给后代,并伴随对生理、情绪健康威胁的易感性。


另外有一种较小的非编码RNA分子叫作微RNA,它在基因表达调控中发挥着重要作用。与DNA甲基化一样,应激引起的微RNA水平的无序性会影响基因在后代中的体现。


在大量的基因中,会受到压力影响的主要是CRF1(促肾上腺皮质激素释放激素受体)和CRF2这两种基因。我们可以在那些有抑郁和焦虑的个体身上观察到这两种基因水平的增长。CRF1和CRF2基因也可以从一位处于应激状态的母亲那里得到遗传,她的基因也有和焦虑、抑郁一样的增长水平。


科学家提到,还有大量的其他基因也会受到一个人早年创伤经验的影响。


“我们的研究表明,基因……保留了对过去经验的某些记忆,”剑桥大学的杰米·哈克特(Jamie Hackett)博士这样说道。


现有大量研究向我们阐明,父母的创伤经验是如何影响孩子的基因表达和应激模式的。艾里克·内斯特(Eric Nestler)博士在他的论文《抑郁的表观遗传机制》[于2014年2月发表在《美国医学协会杂志》(JAMA Psychiatry)]中写道:“实际上,重大的负性生活事件会改变后代对压力的易感性。”


有一项在英国的研究发现,那些母亲在怀孕期间焦虑的孩子会有加倍的情绪和行为问题。



创伤贯穿于代际之间


“创伤能够从过去持续到现在,并造成新的受创者。”


研究成瘾性的精神病学家戴维·萨克(David Sack)博士在《今日心理杂志》中谈到这一点,“如果孩子的父母长期承受着PTSD的痛苦,那么他们有时也会形成自己的PTSD,我们称之为次级PTSD。”


他提到,参加战争并患有PTSD的父母中,他们的孩子有30%也有相似的PTSD症状。他还说:“父母的创伤会成为孩子他们自己的,同时孩子的行为、情绪问题也会与父母相似。”


例如,那些经历屠杀有创伤体验的父母,他们的孩子会更容易有抑郁和焦虑。


LeManuel“Lee”Bitsoi,纳瓦霍人,他是哈佛大学遗传学的博士研究助理,他证实了年轻人的症状是对过去的再次经历。他认为,遗传学的研究最终会发现大量的证据,来证明代际创伤是真实存在的。


暴力、战争和压迫不断在埋下代际创伤的种子,这些创伤中的幸存者不经意向后代传递着他们所经历的一切。


例如在卢旺达,1994年后出生的年轻人,那时他们还太小,没有目睹对近80万人的无情杀害,但他们却和目睹并幸存下来的人有一样的创伤后应激症状。年轻一代的卢旺达人说,他们体会到强烈的焦虑感和强迫感,这和甚至在他们出生前就已经存在的那种惨状是相似的。


耶胡达发现,患有PTSD的母亲与没有出现PTSD的母亲相比,他们的孩子有3倍的可能性更容易形成PTSD。她还发现,幸存者的孩子有3~4倍的可能更容易出现抑郁和焦虑,并且父母一方有PTSD时,他们会更容易出现物质滥用。


耶胡达和她的团队还在分别是母亲和父亲出现PTSD时,对孩子的症状进行了区分。


她发现,如果是父亲患有PTSD,那么孩子会更可能感觉到“与自己的记忆发生分离”;如果是妈妈患有PTSD,孩子则有更大的可能感觉到很难“平静下来”。


特别是耶胡达还提到,如果是孩子的父亲有PTSD,那么他“更倾向于产生抑郁或其他慢性应激反应”。如果孩子的母亲有PTSD,那么情况就相反了。


耶胡达指出,经历了大屠杀的母亲往往害怕与孩子分离,因此她们的后代总会抱怨母亲过度关注他们。


耶胡达认为,应激状态所引发的遗传性改变在受孕之前就发生了,并且是通过父亲的精子传递的。她还认为,这种变化也同样可能通过母亲传递,并也发生在受孕前。


她还提出,发生创伤事件时母亲的年龄很关键,这会影响到她传递给孩子的信息。例如,大屠杀幸存者的后代,他们遗传到的酶是活跃的皮质醇还是不活跃的皮质醇,这取决于他们的母亲当时是小孩还是已经成年。祖父母经历PTSD也同样会影响到后代。


创伤不仅来源于战争,任何会破坏家庭平衡状态的重大事件,那可能是一次犯罪、自杀、早逝、突然或意外的丧失,这些都会使我们再次经历从过去而来的创伤症状。


萨克写道:“创伤贯穿于整个社会,还有我们的代际之间。”


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