แต่ละเซลล์ในร่างกายกว่า 200 ชนิด ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ผิวหนัง เซลล์กล้ามเนื้อ หรือเซลล์ตับมีรหัสพันธุกรรมที่เหมือนกัน แต่เซลล์แต่ละขนิดทำหน้าที่แตกต่างกันได้ คำถามคือ เพราะอะไร?
ฝาแฝดแท้ที่เกิดมามี DNA เหมือนกันทุกประการ เหตุใดพอโตขึ้นจึงมีความแตกต่างกันได้มาก แม้ว่าจะเป็นลักษณะที่ยีนมีส่วนสำคัญในการควบคุมก็ตาม ยกตัวอย่างเช่น แฝดพี่อาจเป็นโรคหัวใจเมื่ออายุ 45ปี ในขณะที่แฝดน้องยังมีร่างกายแข็งแรงและยังสามารถวิ่งมาราธอนได้ คำตอบอธิบายได้จาก “Epigenetics”
Epigenetics คือการศึกษาการทำปฏิกิริยาของ DNA กับสารโมเลกุลเล็กๆ ในเซลล์ ซึ่งส่งผลให้มีการปิดหรือเปิดยีนบางยีนให้ทำงานหรือไม่ทำงานได้ หากเปรียบ DNA เป็นตำราอาหาร โมเลกุลเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดว่าควรใส่อะไรลงไปก่อนหลัง
ยีน และ DNA จะแสดงออกได้ก็ต่อเมื่อมีการอ่านและถอดรหัสยีนออกมาเป็น RNA ซึ่ง RNA จะถูกแปลรหัสโดยไรโบโซม นำไปสู่การสร้างโปรตีน ซึ่งโปรตีนเป็นตัวที่กำหนดลักษณะและหน้าที่ของแต่ละเซลล์ epigenetics สามารถทั้งช่วยส่งเสริมหรือรบกวนกระบวนการแปลรหัสยีนนี้ได้ โดยวิธีการรบกวนกระบวนการแปลรหัสที่พบบ่อยที่สุด คือ มีการติดแทค/ป้ายบน DNA และโปรตีนที่เป็นแกนให้ DNA พันรอบ ซึ่งแทคเหล่านี้เราเรียกว่า epigenome แทคบางตัวนี้ เช่น methyl group ยับยั้งการแสดงออกของยีน โดยรบกวนการถอดรหัสยีน หรือทำให้ DNA พันรอบโปรตีนแน่นขึ้น การแปลรหัสจึงเกิดได้ยากขึ้น จะเห็นว่ายีนยังคงมีอยู่ แต่ไม่สามารถแสดงออกได้ ในทางตรงกันข้ามการส่งเสริมการแปลรหัสยีน เกิดจากแทคบางตัวทำให้ DNA พันรอบโปรตีนแบบหลวมๆ การแปลรหัสยีนจึงเกิดขึ้นได้ง่าย ทำให้การสร้างโปรตีนของยีนนั้นเกิดได้มากขึ้น การเปลี่ยนแปลงทาง epigenetics นี้ จะคงอยู่ แม้จะมีการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์ใหม่ ทำให้มันส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตได้ตั้งแต่เกิดจนตาย
สิ่งแวดล้อม เช่น อาหาร การได้รับสารเคมีหรือยา ล้วนส่งผลต่อแทคเหล่านี้ โดยการเปลี่ยนแปลงทาง epigenetics จะนำไปสู่การเกิดโรคภัยต่างๆ ได้ เช่น ไปปิดสวิชต์ยีนที่สร้างโปรตีนยับยั้งการโตของเนื้องอก (tumor suppressing protein) การเปลี่ยนแปลงทาง epigenetics ที่ถูกชักนำโดยสิ่งแวดล้อมนี้จึงเป็นสาเหตุว่าทำไมฝาแฝดแท้ที่มี DNA เหมือนกันทุกประการถึงเติบโตขึ้นมาแตกต่างกัน เมื่อฝาแฝดโตขึ้น epigenetics ของแต่ละคนมีการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งส่งผลต่อความเสื่อมของร่างกาย แนวโน้มในการเกิดโรคต่างๆ หรือแม้แต่ประสบการณ์ทางสังคมก็ส่งผลต่อ epigenetics ได้ การทดลองพบว่าลูกหนูที่พ่อแม่ละเลยไม่เลี้ยงดู ยีนที่เกี่ยวกับการจัดการความเครียดจะถูกปิดสวิชต์ไป โดยการเปลี่ยนแปลงบางอย่างสามารถถูกถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกรุ่นหลานได้ ดังนั้นสิ่งที่พ่อแม่ของคุณเคยประสบ ไม่ว่าจะเป็นในช่วงวัยเด็กหรือตอนโต สามารถกำหนดEpigenomeของคุณได้ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงEpigenetics จะคงอยู่ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะคงอยู่อย่างถาวร ไลฟ์สไตล์ที่สมดุลระหว่าง อาหารที่มีประโยชน์ การออกกำลังกาย การหลีกเลี่ยงสารเคมีต่างๆ สามารถสร้าง healthy epigenome ที่ดีได้ในระยะยาว
ดังนั้น epigenetic change สามารถอธิบาย พัฒนาการของมนุษย์,การแก่ตัว, มะเร็ง, โรงหัวใจ, ภาวะเจ็บป่วยทางจิต และภาวะอื่นๆ ได้
