Articles

Grenser for Unge Sinn

Abstrakt

Har du noen gang lurt på hvorfor du se forskjellige fra andre mennesker? Forskjeller, som for eksempel høyde og hår farge kan komme fra forskjeller i gener som kalles mutasjoner. Forstå hvordan mutasjoner forme oss kan være litt vanskelig, fordi vi er også påvirket av verden rundt oss., Tvillinger og søsken kan hjelpe oss å forstå om folk er forskjellige på grunn av genetiske forskjeller, eller fordi de bor i forskjellige miljøer. Eneggede tvillinger som deler de samme genene, mens ikke-identiske tvillinger andel, gjennomsnittlig halvparten av sine gener med den andre tvillingen. Vi kan måle og sammenligne graden av sammenfall i et trekk mellom par av identiske og ikke eneggede tvillinger, for å forstå hvor mye av forskjellen i et trekk mellom mennesker er forårsaket av gener og hvor mye som er forårsaket av miljøet.

Hver person i verden er forskjellige fra alle andre., Du kan ha forskjellig farget hår, hud eller øyne, eller en annen høyde, sammen med en hel haug av andre egenskaper som gjør du ser unik. På den annen side, kan du dele veldig like egenskaper med medlemmer av din familie. Du kan ha den samme hårfarge som din far og samme øyefarge som moren din. Du kan se litt ut som din bror eller søster. Dette er fordi familier dele noen variasjoner (også kalt mutasjoner) i sine gener.

Vi kan si at genene er små biter av biologisk informasjon, gått fra foreldre til deres barn, som er kodet i DNA., Tenk på gener som en oppskrift med instruksjoner om at listen ingredienser, mengder, og fremgangsmåten for hvordan du skal lage mat. I dette eksemplet, er det du som er mat, og DNA er både papir og bokstavene brukes til å skrive oppskriften. Selv om våre gener er som oppskrifter, husk at det er en svært vanskelig oppskrift, med mange (mange!) ingredienser og fremgangsmåte som vi fortsatt prøver å oppdage og forstå. Nå er det mange typer av mat i verden, akkurat som det er mange typer mennesker. Cupcakes er forskjellig fra informasjonskapsler fordi deres oppskrifter er forskjellige., Folk er forskjellige fra hverandre på grunn av forskjeller i gener (oppskrifter). Noen mennesker er mer like enn andre (for eksempel, du og din bror eller søster til å se mer som er likt enn du og dine venner). Dette ville være som cupcakes og muffins—de er ikke det samme, men de er ganske like. Dette er fordi deres oppskrifter er likt, men ikke helt det samme. Noen ganger visse mutasjoner i gener som kan være bra for deg og gjøre deg syk, mens andre mutasjoner kan beskytte deg mot sykdom. Noen mutasjoner kan også være gode eller dårlige, avhengig av miljøet!, I vår analogi, en mutasjon som forårsaker en sykdom ville være som bruker feil oppskrift. Hvis du setter salt i din kake mix i stedet for sukker, kake vil ikke komme godt ut. Mens du tror kanskje at en mutasjon er noe dårlig (eller kanskje noe kult at noen superhelter har), sannheten er at de fleste mutasjoner er verken god eller dårlig, de kalles nøytral.

En oppskrift er ikke det eneste som påvirker hvordan en kake kommer ut. Miljøet spiller også en viktig rolle. Hvis du gjør ovnen for varm kake vil brenne, men hvis det ikke er varm nok, vil det ikke lage mat, og vil floppe. Men vent!, Ved feil ingredienser, eller den riktige seg i feil beløp, kan også lage en kake floppen! . Hvis du finner en floppet kake, vil du ikke alltid vet hva som forårsaket flopping. Var det en feil i oppskriften? Eller var det kokt på feil måte? Dette er en viktig forskjell mellom gener og oppskrifter. Selv om du kan se symptomene på en sykdom som bare du kan se en flopp kake, oppskrift i DNA er skrevet på et annet språk, og vi kan lett gå tilbake og lese den for å finne feil.

miljøet har en stor effekt på folks egenskaper., Tenk på hud farge, for eksempel. Du kan være født med samme hudfarge som din venn. Hvis din venn har idrett utenfor og du liker å lese innendørs, solen vil gjøre din venns huden mørkere mens ditt opphold untanned. Vil du se annerledes ut, selv om huden din farge gener er den samme. Så igjen, gener kan også føre til at folk har forskjellig hud farger., Når du ser folk med forskjellige hud farger, er det vanskelig å si om disse forskjellene er forårsaket av gener (genetisk), forårsaket av sol-eksponering (miljø), eller til og med forårsaket av en kombinasjon av både gener og miljø! Faktisk, alle forskjellene mellom deg og alle menneskene rundt deg kommer fra forskjeller enten i dine gener eller miljø, eller en kombinasjon. For eksempel, du kan være veldig smart fordi foreldrene dine gjør du leser mye (dette er en effekt av miljø)., Eller du kan være veldig smart fordi du har gener som påvirker hjernen din, slik at du kan lese mer raskt eller forstå ting på en enklere måte .

Forstå hvordan mutasjoner påvirker en bestemt egenskap i en gruppe personer er veldig viktig, fordi det hjelper oss å finne ut hvorfor vi er alle forskjellige. Også, forståelse mutasjoner kan hjelpe oss til å studere den måten at gener føre til at noen sykdommer. På den annen side, å finne ut hvordan miljøet påvirker en egenskap er også nyttig, fordi miljøet kan noen ganger bli endret., For eksempel, har forskere funnet ut at sykdommen Diabetes er bare påvirket litt av gener (det har en arvbarhet på 26%; ). Å vite dette, leger kan hjelpe folk til å unngå å få sykdommen gjennom endringer i miljøet (som å spise et sunt kosthold eller trene mer), selv om de har gener for Diabetes!

for Å forstå effekten av gener versus miljø på en bestemt egenskap, kan vi undersøke en gruppe mennesker og sammenlign forskjellene i sine gener og forskjeller i egenskap av interesse., Dette ville være som å sammenligne alle oppskrifter som brukes til forskjellige kaker for å se om noen spesifikke ingrediensen som er felles for alle de diskett kaker. Hvis det er en vanlig ingrediens i diskett kaker, og som ingrediens er ikke til stede i ikke-diskett kaker, så det bestemt ingrediens er trolig årsaken til kaken flopping. På samme måte kan vi se om folk med forskjeller i et trekk også har alle spesifikke mutasjoner. Vi kan da bruke matematikk for å forstå hvor mye av forskjellene i en egenskap er forklart av mutasjoner., Problemet med denne metoden er at du leser DNA av mange mennesker kan være svært kostbart og komplisert. Heldigvis, nesten 100 år siden, har forskere funnet en effektiv måte å studere effekten av gener versus miljø, uten at du trenger å lese DNA. Denne metoden bruker tvillinger .

Tvillinger er en spesiell type søsken fordi de er født på samme tid. Det er to typer av tvillinger. Eneggede tvillinger ser veldig like, og det er alltid både gutter eller begge jentene. Ikke-identiske tvillinger kan se annerledes, og kan også være en gutt og en jente., Eneggede tvillinger dele alle sine gener, mens ikke-identiske tvillinger, akkurat som ikke-twin søsken, dele halvparten av sine gener. Så vi kan anta at eventuelle forskjeller i egenskaper mellom eneggede tvillinger kommer fra miljø, og ikke forskjeller i deres gener. Ved å måle en egenskap (for eksempel hudfarge) i store grupper av tvillingpar og søsken, kan vi forstå effekten av gener versus miljø på en egenskap, uten egentlig å se direkte på folks gener å se deres mutasjoner.

Et eksempel på resultater fra to separate studier er vist i Figur 1., I en studie, Australske tvillinger (både samme og ikke-identiske) hadde intelligens målt ved hjelp av en IQ (intellektuelle kvotient) test. I den andre studien, tvillingene ble spurt hvor mange timer per natt de vanligvis søvn. Begge studiene hadde som mål å finne ut hvor mye gener bidrar til trekk av interesse (IQ og hviletid). For å få et inntrykk av hvordan genetisk en egenskap er, de forhold hvor like par av eneggede tvillinger var og hvor like par av ikke-identiske tvillinger var., Fordi eneggede tvillinger dele alle sine gener, deres målinger av IQ og hviletid vil være mer lik større rolle genene spiller i det (dvs. forskjeller mellom to eneggede tvillinger må være forårsaket av miljøet fordi deres gener er de samme). På den annen side, vi forventer ikke-identiske tvillinger for å være mindre likt enn eneggede tvillinger, men vi har fortsatt forventer at de skal være noe som ligner fordi noen av deres gener er felles., Husk at hva som er sammenlignet er ikke den egenskap målinger, men heller hvordan lignende tvillingene er (både med høy IQ, eller begge sover på samme tid). I Figur 1, likheten kan bli observert av hvor nær punkter (tvillingpar) er den grønne linjen i midten (perfekt likhet linje). Disse studiene viste at IQ er svært heritable (selv om miljøet spiller fortsatt en rolle i å bestemme din IQ). Vi kan si dette fordi IQ av eneggede tvillinger er nesten alltid den samme og ikke-identiske tvillinger er bare noen ganger det samme., På den annen side, grafen for å sove av eneggede tvillinger viser en stor spredning fra midten grønn linje. Dette betyr at eneggede tvillinger viser store forskjeller mellom dem, og fordi de har de samme genene denne store forskjeller er forårsaket av miljøet. Dette betyr at søvn lengde har en lav arvbarhet.

  • Figur 1 – Twin data hjelper oss til å forstå genetiske og miljømessige effekter.
  • Resultatene av to virkelige verden tvillingstudier., De to på topp er resultatene for IQ (et mål på intelligens), mens de på den nederste viser resultatene av hviletid. I grafer, hver prikk er et par tvillinger. X-aksen representerer score (eller sove timer) første twin fikk, og Y-aksen representerer score den andre tvillingen (bror) fikk. Hvis begge tvillingene er veldig smart, det punktet som representerer dem vil være i øvre høyre hjørne (de begge fikk en høy score). Når et par tvillinger dele samme målinger (IQ eller sleep timer), vil de lå på den grønne linjen., Hvis deres målinger er svært forskjellige, deres dot vil være langt fra grønne linje.

Studier som denne har identifisert som personlighet, intelligens, dårlig syn, og til og med mentale sykdommer, som bipolar lidelse og schizofreni har en middels til høy arvbarhet (dvs., de er sterkt påvirket av gener). Det er nesten ingen grense for hva slags egenskap eller sykdom kan bli studert. Hvis det kan måles eller klassifisert, kan vi beregne sitt arvbarhet!, Vi studerer tvillinger for å forstå hvor mye av forskjellen i et trekk mellom mennesker er forårsaket av gener og hvor mye som er forårsaket av miljøet. Disse studiene er viktige fordi de hjelpe forskere med å kvantifisere genetiske og endres miljømessige faktorer som øker risikoen for visse sykdommer. Forskere har gjort mange studier som disse. Rundt 18,000 menneskelige trekk, som høyde, kroppsvekt, og flere sykdommer, har blitt studert så langt . Så, når du ser et par tvillinger, husker hvordan genetisk spesielle og verdifulle de er for vitenskap og helse forskning.,

Ordliste

Egenskap: En og samme egenskap eller funksjon i en person. For eksempel, noen er hårfarge og høyde.

Mutasjon: Et skjema eller en versjon av et gen. Mutasjoner kan oppstå plutselig til enhver tid og er vanligvis verken god eller dårlig for deg.

Gene: Et stykke av DNA som overføres fra foreldre til barn. Genene inneholder informasjon om dine egenskaper.

DNA: Molekyl inni cellene dine, som lagrer alle dine gener. DNA inneholder en kopi av hver av dine foreldre er DNA, noe som gjør at du ligner på begge av dem.,

Diabetes: Er en tilstand som oppstår når kroppen ikke kan bruke glukose (en type sukker) som normalt.

Arvbarhet: mengden av endring i en egenskap som skyldes genetiske forskjeller.

Likhet: En score som måler hvor likt det er. I dette tilfellet, kan vi måle hvor likt hver twin er med sin co-twin.

Modifiserbare: Noe som kan bli endret. For eksempel, hvor mye trening du gjør.,

interessekonflikt Uttalelse

forfatterne erklærer at forskningen ble utført i fravær av kommersielle eller finansielle forhold som kan oppfattes som en potensiell interessekonflikt.