Информация, закодированная в ДНК организма, не достаточна, чтобы определить характер экспрессии генов. Этот факт был известен даже перед открытием эпигенетики, которая относится к внешним модификациям к ДНК, которые включают гены или «прочь». Эти модификации не изменяют последовательность ДНК, но вместо этого, они затрагивают, как выражены гены. Другой, менее известный механизм звонил, канализация сохраняет организмы прочными несмотря на генетические мутации и экологические стрессоры.
Если организм испытывает экологические или генетические волнения во время своего развития, такие как чрезвычайные условия жизни или генетические мутации, действия канализации как способ буферизовать эти беспорядки. Организм остается стабильным и может продолжить развиваться без распознаваемых изменений.
Зона комфорта в геноме мухиКристиан Шлоттерер в Институте Популяционной генетики и его коллег изучил механизм канализации у дрозофил. Исследователи подвергли два генетически отличных напряжения дрозофил, Орегона и Самарканда, к различным температурам (13°C, 18°C, 23°C и 29°C).
Впоследствии, они проанализировали изменение в экспрессии гена в ответ на различные температуры. Результаты показали однородный образец экспрессии гена среди двух напряжений в 18°C.
Неважно, ли мухи были из Орегона или к Самаркандскому напряжению, их экспрессия гена была почти неразличима.«Генетическая зона комфорта мух, кажется, расположена в 18°C. «Как только мухи покидают зону комфорта, двиньтесь или в выше или в более низкие температуры, экспрессия гена двух напряжений изменяет существенно» Шлоттерера, объясняет.Буферизование генотипаЭффект канализации был сначала описан в 1942, когда исследователи указали, что организмы остаются стабильными в своем внешнем виде несмотря на различные экологические обстоятельства или генетические мутации.
Этот вид буферизования развития помогает стабилизировать organismal рост.«Если организм развивается вдоль пути канализации, или вдоль зоны комфорта, мутации могут накопиться без того, чтобы быть выраженным.
Однажды организмы оставляют произведенный канализацию диапазон, та скрытая наследственная изменчивость может быть выражена и становиться видимой. Явление называют decanalization», объясняет Шлоттерер.
Decanalization как происхождение сложного генетического заболеванияПубликация американского исследователя Грега Гибсона в журнале Nature (Бумажная Связь) предлагает, чтобы болезни, такие как диабет, астма, депрессия и сердечно-сосудистое заболевание были последствием генетического decanalization. Он описывает, как миграция, диета, курение, загрязнение воздуха и психологическое напряжение могут привести к установленному напряжением decanalization и поэтому вызвать определенные сложные генетические болезни в людях.«Одна только генетическая информация не определяет, остаемся ли мы здоровыми или нет.
Это – сложное взаимодействие условий окружающей среды и наследственной изменчивости, которую нужно рассмотреть», говорит Шлоттерер.