DNA methylation คืออะไร?
ดีเอ็นเอ เมทิเลชัน (DNA methylation) เป็นการเปลี่ยนแปลงเหนือพันธุกรรม (Epigenetics) ซึ่งเกิดจากการเติมหมู่เมทิลที่เบสไซโทซีนของดีเอ็นเอโดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ DNA methyltransferase
เรามาทำความรู้จักกับ Epigenetics คืออะไร?
Epigenetics คือ การศึกษาการทำงานของยีน ซึ่งรวมไปถึงระดับการแสดงออกของยีน และขึ้นกับปัจจัยที่อยู่นอกเหนือจากลำดับเบสของยีน ซึ่งปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อการ “เปิด” และ “ปิด” การแสดงออกของยีน ปัจจัยที่ควบคุมการแสดงออกของยีนมีทั้ง
- ปัจจัยภายนอกอย่างสิ่งแวดล้อม
- และปัจจัยภายในอย่างผลผลิตต่างๆที่เกิดขึ้นจากการทำงานของเซลล์
Epigenetic จึงมีความสำคัญ?
ความอ่อนเยาว์หรือแก่ชราของเซลล์และอวัยวะมนุษย์นั้น แตกต่างจากอายุจริงที่นับตามปีเกิด (chronological age) เป็นอย่างมาก นาฬิกาบ่งบอกอายุชีวภาพ (Epigenetic Clock) หนึ่งในเครื่องมือที่ใช้ในการคาดการอายุในระดับเซลล์ โดยใช้ข้อมูลจากสารพันธุกรรมเป็นพื้นฐาน ซึ่งเรื่องนี้มีความสำคัญอย่างมากทำให้เราสามารถวางแผนปรับเปลี่ยนดูแลพฤติกรรมที่มีผลต่อสุขภาพได้อย่างเหมาะสม และเป็นสิ่งสำคัญต่อการชะลอความแก่ และเสื่อมของร่างกาย รวมถึงลดความเสี่ยงต่อโรคต่างๆ ดังเช่น มะเร็ง โรคหัวใจ รวมไปถึงโรคที่เกี่ยวข้องกับทางจิตเวช อย่างเช่น โรคซึมเศร้า โรคจิตเภท และอื่นๆ
ตรวจสอบ Epigenetic ได้อย่างไรบ้าง?
อิทธิพลของ epigenetics ที่จะมีผลต่อการแสดงออกของยีนผ่านกระบวนการหลักๆ 3 กระบวนการ คือ
- DNA methylation
- Histone modification
- RNA-associated silencing
การเกิด DNA methylation และ histone modification เป็นการควบคุมการแสดงออกของยีนในช่วงก่อนการเกิดกระบวนการลอกรหัสของยีน( Transcription) ส่วนการเกิด RNA-associated silencing เป็นการควบคุมการแสดงออกของยีนได้ทั้งในกระบวนการก่อนและหลังการเกิด transcription ทั้ง 3 กระบวนการ ยังถือว่าเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นชั่วคราวและย้อนกลับได้ แต่อย่างไรก็ตาม กระบวนการการเกิด DNA methylation สามารถส่งผ่านจากเซลล์แม่ไปยังเซลล์ลูกได้ ซึ่งทำให้ผลกระทบที่เกิดขึ้นจะยังคงอยู่ในเซลล์ลูก
| การตรวจยีน | การตรวจ Epigenetic |
|---|---|
| การตรวจรหัสพันธุกรรม (DNA) | การตรวจสอบปัจจัยที่อยู่นอกเหนือจากรหัสพันธุกรรม ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของยีน |
| บอกความบกพร่องและความผิดปกติทางพันธุกรรมโดยอิงตามลักษณะทางพันธุกรรม ที่ปรากฎ | บอกข้อมูลเชิงลึกว่าปัจจัยภายนอกต่าง ๆ เช่น วิถีชีวิต อาหาร ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนและความเสี่ยงต่อการเกิดโรคอย่างไร |
| ทำให้ทราบว่าร่างกายของเราเสี่ยงต่อการเกิดโรคใดบ้างผ่านทางการกลายพันธุ์ของยีน | ทำให้ทราบความเสี่ยงของโรคต่าง ๆ ผ่านการทดสอบแบบเจาะลึกภายในร่างกาย รวมถึงทราบวิธีการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมหรือทางเลือกป้องกันโรคเหล่านั้นอย่างเหมาะสมที่สุด |
ดีเอ็นเอเมทิเลชัน (DNA methylation) มีความสำคัญอย่างไร
เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีนและลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต รูปแบบและระดับของไซโทซีนเมทิเลชัน(Cytosine methylation)ที่เกิดขึ้นในจีโนม(Genome)ของสิ่งมีชีวิตมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงเหนือพันธุกรรมและเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับเซลล์ มีความสำคัญตั้งแต่การควบคุมการเจริญเติบโตไปจนถึงการเกิดโรคหลายชนิด เช่น
- โรคมะเร็ง
- หัวใจและหลอดเลือด
- โรคเบาหวาน
- โรคสะเก็ดเงิน
- ความเสี่ยงในการเกิดความผิดปกติโดยกําเนิด
- ดาวน์ซินโดรม
- ภาวะมีบุตรยาก
- โรคพาร์กินสัน
ปัจจัยที่ลดปฏิกิริยาการเกิด Methylation ในร่างกาย
- อาหาร
- การออกกำลังกาย
- การสูบบุหรี่
- การดื่มแอลกอฮอล์
- การสัมผัสกับโลหะหนัก
อาหารที่เพิ่มให้เกิดปฎิกิริยา Methylation
ระดับวิตามินบี 9 (Folate)จากแหล่งอาหาร นอกเหนือไปจากปัจจัยร่วมอื่น ๆ ที่ช่วยในการกระตุ้นการทำงานของเมทิลเลชัน ได้แก่ วิตามินบี 2 (Riboflavin)) วิตามินบี 3 (Niacin)) วิตามินบี 12 (Cobalamin) และสังกะสี(Zinc)
การตรวจ DNA Methylation เป็นการตรวจเพื่ออะไร ?
เพื่อตรวจวิเคราะห์เจาะลึกถึงบทบาทของยีนต่อกระบวนการ Methylation pathway ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญใน การทำงานของร่างกายที่สำคัญต่าง ๆ ทำให้เราทราบถึงความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของวิตามิน เพื่อให้เรารักษาสุขภาพองค์รวมให้มีสุขภาพที่ดี และยังสามารถตรวจคัดกรองมะเร็งได้ เช่น มะเร็งลำไส้ใหญ่ และมะเร็งปอด
เอกสารอ้างอิง
- Lisa D Moore,Thuc Le and Guoping Fan(2013).DNA methylation and its basic function,neuropsychopharmacology,38,23-38.
- Partha M. Das and Rakesh Singal(2004),DNA methylation and cancer,Journal of Clinical Oncology,22 (22). doi.org
- Tost J (2010).DNA methylation: an introduction to the biology and the disease-associated changes of a promising biomarker,Molecular Biotechnology. 44 (1): 71–81
- scispec.co.th.
