2009年11月28日 星期六

精神疾病的新基因學


精神疾病的新基因學


表現的基因

我們的基因,埋藏於身體每一個細胞中央的DNA中,形成蛋白質藍圖、細胞的工作機器,蛋白質分子建立並維持我們的大腦與身體,型塑我們的人格及身體特徵,基因學的研究大部分是基因密碼【即其化學單元(A, T, C and G)的序列】與人或動物之型態或行為改變間,相關變化的一種規律。

但是具有一種作用,一個基因必定實際上被用來作為一種蛋白質的模版,此過程稱為基因表現(gene expression),不同(從前製造)蛋白質結合至DNA上,並用其轉錄成中間分子稱為RNA,然後轉譯成為一種蛋白質,一個細胞並不轉錄及轉譯每一個基因,然而,個體的每一個細胞含有相同基因,但是不同細胞使用不同組合的基因,此等選擇性基因表現使得個肝臟細胞不同於大腦細胞,相似地,如果一個人細胞裡的基因表現改變,這個人就會表現不同的身體或情緒特徵。

此種情況如何發生?關閉一個基因的原始機制包括防止必要分子之接觸,像是一條長線圍繞在一個物件,DNA分子緊密捲曲【大部分圍繞於蛋白質「線軸」(spools),或「組蛋白」(histone)上】 ),如果將這樣長度的DNA契合於細胞核內,這是一種必要的方式,以此種致密狀態,DNA無法靈活地作為蛋白質的模版,為要表現,一個基因的DNA段落必須鬆開並曝露出。

「漸成機制」(epigenetic mechanisms) 開放或抑制對一個細胞基因的接觸,因此可控制基因表現,此等機制包括在DNA或組蛋白添加或去除分子,例如,結合所謂「甲基群」【methyl groups,含有一個碳原子與三個氫原子(CH3)】至DNA,藉物理性阻礙轉錄機械結合至這個DNA的能力來限制接觸產生,因此能關閉或至少讓基因靜止,此外,固定「乙醯群」(acetyl groups,COCH3)至組蛋白可擴大染色體構造,有利基因表現,實驗人員發現愈來愈多此等化學改變能針對特殊生活經驗而產生,某些此種修飾作用會影響一個人的精神穩定性。(待續二)