Jarang sekali persekitaran kita berubah begitu cepat. Di atas perubahan iklim, kami mendedahkan diri kepada bahan pencemar udara, mikrofon dan tahap lemak, garam dan gula yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam makanan kita.
Perubahan alam sekitar adalah salah satu perkara yang boleh menghasilkan mutasi yang besar dan serius dalam DNA kita yang dengan cepat boleh membawa kepada penyakit, seperti kanser yang disebabkan oleh radiasi. Tetapi DNA kita juga mengandungi banyak mutasi tersembunyi yang kecil. Walaupun mereka pada mulanya tidak memberi kesan kepada kami terima kasih kepada satu kotak trik genetik badan kita gunakan untuk melindungi kita, variasi "kriptikan" ini dapat dibentuk selama bertahun-tahun dan kemudian dihidupkan oleh perubahan alam sekitar yang besar.
Penyelidikan baru-baru ini telah menunjukkan betapa pentingnya variasi-variasi cryptic ini kepada evolusi. Ada kemungkinan mereka boleh di belakang risiko yang semakin meningkat masalah seperti diabetes, kanser dan penyakit jantung, dan bahkan dapat menghasilkan penyakit baru. Tetapi mutasi ini juga boleh menjadi hadiah tersembunyi dari nenek moyang kita yang membolehkan kita menyesuaikan dengan lebih cepat kepada isu-isu yang kita hadapi, dari keadaan perubatan hingga perubahan iklim.
Perubahan kepada DNA yang digabungkan dengan proses pemilihan semulajadi adalah apa yang membolehkan spesies berkembang. Sesetengah variasi genetik memberikan kelebihan terpilih dan individu yang mempunyai mereka lebih cenderung untuk bertahan dan melepaskan gen mereka, secara beransur-ansur menyebarkannya ke seluruh spesies. Apa-apa perubahan yang merugikan mengurangkan peluang hidup atau pembiakan untuk individu dan kurang cenderung untuk diserahkan kepada generasi akan datang.
Penimbal terhadap perubahan
Variasi genetik kriptik memberi kita alternatif ketiga. Sesetengah perubahan dalam DNA mempunyai sedikit atau tiada kesan, tidak memberikan kelebihan atau kekurangan tetapi perlahan-lahan membina ke atas generasi. Variasi ini tersembunyi dalam pelbagai cara. Sebagai contoh, organisma mudah dapat mengurangkan kesan perubahan dalam alam sekitar terhadap fungsi biologi mereka menggunakan proses yang dikenali sebagai pengisaran. Ini bermakna perubahan kecil kepada DNA mereka tidak menyebabkan perbezaan yang jelas.
Kadang-kadang, gen bahkan ditiru di bahagian-bahagian DNA yang berlainan, sehingga ada redundansi dalam sistem. Sebarang perubahan dalam satu gen boleh disembunyikan oleh yang lain.
Dalam bentuk kehidupan yang rumit, banyak variasi baru juga tidak kelihatan kerana kita mempunyai dua versi kebanyakan gen kita (satu dari ibu dan satu dari ayah), dan salah satu versi adalah dominan atas yang lain. Variasi genetik kriptik adalah resesif (tidak dominan) dalam hubungan ini dan begitu dalam keadaan normal tidak ditunjukkan.
Terdapat juga beberapa perubahan yang sangat kecil tidak menyebabkan perubahan sebenar kepada biokimia organisma. Mereka mungkin menukar satu komponen dalam protein untuk sesuatu yang sangat serupa.
Semua perkara ini bertindak sebagai penyangga terhadap perubahan fizikal, yang membolehkan pembentukan variasi dalam DNA yang hanya dapat dilihat apabila terdapat perubahan yang signifikan dalam alam sekitar. Ramai penyelidik dalam bidang genetik evolusi percaya bahawa variasi genetik cryptic ini dapat menjawab masalah bagaimana spesies dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan cabaran baru di masa lalu. The burung liar di pulau Galapagos membantu Darwin mengembangkan teorinya evolusi, dan penciptaan pesat jenis burung yang dilihatnya sangat mungkin menjadi contoh variasi cryptic di tempat kerja.
Percubaan Illuminating: hijau neon E. coli bakteria. KPWangkanont / Shutterstock
Mematuhi perubahan ini dalam haiwan atau di alam liar adalah mustahil, memandangkan tempoh masa pelbagai peringkat terlibat. Tetapi penyelidik di Universiti Zürich baru-baru ini digunakan E. coli bakteria untuk membuktikan kepentingan variasi ini dalam evolusi dan penyesuaian kepada persekitaran baru.
Dalam eksperimen mereka, mereka mencipta persekitaran buatan di mana bakteria yang boleh menghasilkan pendarfluor hijau mempunyai kelebihan berbanding dengan yang dihasilkan kuning. Para penyelidik menunjukkan bahawa koloni bakteria yang mengandungi variasi cryptic yang lebih tinggi dapat beralih dengan lebih cepat ke fluorescing hijau.
Ini adalah perubahan yang kecil dan tidak penting bagi bakteria, tetapi bukti yang sangat jelas tentang konsep bahawa variasi cryptic dapat membantu spesies beradaptasi lebih cepat terhadap perubahan persekitaran. Ini mungkin sangat penting dalam memahami pentingnya variasi cryptic dalam sistem yang lebih kritikal yang memberi kesan terhadap rintangan penyakit dan kerentanan.
Penyelidik di Universiti Würzburg telah menunjukkan bahawa tahap variasi genetik cryptic dalam Neisseria, bakteria yang boleh menyebabkan meningitis, menyumbang kepada bagaimana penyakit yang berbahaya itu berlaku. Tahap variasi yang lebih tinggi ini hanya merupakan faktor apabila bakteria memasuki aliran darah, tetapi tidak mempunyai kesan dalam persekitaran normal mereka di kerongkong manusia.
Pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bakteria ini berubah ketika mereka berada dalam darah boleh membantu kita memerangi penyakit seperti meningitis. Kami akan mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana gejala-gejala itu berlaku dan, dengan kritikal, dapat menangani apa-apa rintangan antibiotik tersembunyi di dalam DNA bakteria.
Potensi tersembunyi
DNA kita sendiri juga harganya tahap variasi cryptic yang tinggi. Potensi untuk varian genetik rahsia yang tersembunyi di dalam DNA kita tiba-tiba menjadi tidak begitu tersanjung terima kasih kepada perubahan dalam alam sekitar adalah kebimbangan yang serius.
Walaupun kita masih tidak faham kesan sebenar variasi cryptic, beberapa perubahan dalam DNA kita, diam-diam diwarisi dari nenek moyang kita, telah dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit seperti asma or kanser. Bagi orang yang mengalami perubahan ini, pendedahan kepada asap ekzos kereta, lebih cenderung mempunyai kesan.
Walau bagaimanapun, terdapat juga penyelesaian serta masalah yang tersembunyi dalam DNA. Ketika dunia menghangatkan akibat perubahan iklim, bolehkah variasi genetik yang misteri memberi kita dan spesies lain sekeliling penting? Keupayaan yang semakin meningkat untuk berubah dengan pantas dan menyesuaikan diri, mungkin semuanya berada di antara spesies pemanasan dan kepupusan global yang masih hidup.
Tentang Pengarang
Michael J Porter, Pensyarah dalam Genetik Molekul, Universiti Central Lancashire
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Badan Mengekalkan Skor: Otak Minda dan Badan dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini meneroka hubungan antara trauma dan kesihatan fizikal dan mental, menawarkan pandangan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Nafas: Sains Baharu Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini meneroka sains dan amalan pernafasan, menawarkan pandangan dan teknik untuk meningkatkan kesihatan fizikal dan mental.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
The Plant Paradox: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sihat" Yang Menyebabkan Penyakit dan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini meneroka kaitan antara diet, kesihatan dan penyakit, menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kod Kekebalan: Paradigma Baharu untuk Kesihatan Sebenar dan Anti-Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baharu tentang kesihatan dan imuniti, menggunakan prinsip epigenetik dan menawarkan pandangan serta strategi untuk mengoptimumkan kesihatan dan penuaan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Panduan Lengkap Puasa: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Selang Selang, Hari Bergantian dan Berpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini meneroka sains dan amalan berpuasa yang menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
