1。 遺伝子発現の調節:
* ホルモン: ホルモンは化学メッセンジャーとして作用し、標的細胞に到達し、遺伝子発現に影響を与えるために血流を通過します。たとえば、インスリンはグルコースの取り込みと貯蔵を刺激しますが、成長ホルモンは細胞の成長と発達を促進します。
* 栄養素: グルコース、アミノ酸、ビタミンなどの栄養素の入手可能性は、代謝、成長、細胞機能に関与する遺伝子の発現に影響を与えます。
* 酸素: 酸素レベルは、細胞呼吸とエネルギー生産に重要です。低酸素レベルは、生存メカニズムに関与する遺伝子の発現を引き起こす可能性があります。
* 温度: 体温は、遺伝子発現に関与する酵素の活性と、DNAおよびRNA分子の安定性に影響を与えます。
2。 エピジェネティクス:
* DNAメチル化: このプロセスは、メチル基をDNAに追加し、基礎となるDNA配列を変えることなく遺伝子発現に影響を与えます。食事、ストレス、毒素への曝露などの環境要因は、メチル化パターンに影響を与え、遺伝子機能を変化させることができます。
* ヒストン修飾: ヒストンは、核内でDNAをパッケージ化するタンパク質です。アセチル化やリン酸化などの修飾は、転写因子へのDNAのアクセシビリティに影響を及ぼし、遺伝子発現に影響を与えます。
3。 細胞シグナル伝達:
* 細胞内シグナル伝達: 細胞は、遺伝子発現を活性化または抑制する可能性のあるシグナル伝達経路を介して常に互いに通信します。これらの経路は、栄養素の利用可能性、成長因子、ストレスシグナルなどの要因の影響を受けます。
* 細胞間シグナル伝達: 細胞は、サイトカインや成長因子などの分泌された分子を介して通信し、標的細胞の遺伝子発現に影響を与えます。
4。 細胞応力:
* 酸化ストレス: 代謝中に生成された活性酸素種(ROS)は、DNAおよびタンパク質を損傷し、遺伝子機能を変化させる可能性があります。細胞は、修復メカニズムと抗酸化防御に関与する遺伝子を活性化することにより、酸化ストレスに反応する可能性があります。
* 熱ショック: 高温への曝露は、熱ショックタンパク質をコードする遺伝子の発現を引き起こす可能性があり、それが損傷から細胞を保護します。
5。 年齢:
* 老化: 内部環境は年齢とともに変化し、遺伝子発現に影響を与えます。たとえば、DNAの修復と免疫機能に関与する遺伝子の発現は、年齢とともに減少し、疾患に対する脆弱性の増加に寄与します。
遺伝子機能に対する内部環境の影響の例:
* ストレス: 慢性ストレスは、コルチゾールレベルの増加につながる可能性があり、脳の遺伝子発現を変化させ、不安とうつ病に寄与する可能性があります。
* ダイエット: 果物や野菜が豊富な食事は、心臓病や癌などの慢性疾患から保護する方法で遺伝子発現を修正できます。
* 演習: 定期的な身体活動は、筋肉の遺伝子発現を刺激し、筋肉量の増加と心血管の健康の改善につながります。
結論として、生物の内部環境は、遺伝子機能の調節に重要な役割を果たします。それは、遺伝子の発現、エピジェネティクス、細胞シグナル伝達、および細胞ストレス反応に影響を与え、正常な発達と疾患の感受性の両方に寄与します。