آیا رویداد‌های زندگی پدربزرگ و مادربزرگ شما می‌تواند بر ژن‌های شما تأثیر بگذارد؟!

0

امروزه مشخص شده که نشانه‌های شیمیایی متصل به بخش‌های کلیدی یک توالی ژنتیکی نه‌تنها بر نحوه خواندن ژن‌ها تأثیر می‌گذارد، بلکه می‌تواند در پاسخ به مواجهه‌های محیطی تغییر کند. علاوه بر این، آن‌ها ممکن است از یک نسل به نسل دیگر منتقل شوند.

به این امر وراثت اپی ژنتیکی فرا نسلی transgenerational epigenetic inheritance گفته می‌شود که می‌تواند مسیری باشد که از طریق آن سلامت، سبک زندگی یا حتی محیط والدین بر سلامت و رشد فرزندان یک خانواده تحت تاثیر نسل‌ها پیشین قرار گیرد.

مکانیسم‌های دقیق این عمل تا حالا به خوبی شناخته نشده بودند.

اکنون یک مطالعه جدید در کرم‌های گرد نشان داده که چگونه یک اصلاح اپی ژنتیکی رایج می‌تواند از طریق اسپرم به سه نسل بعدی منتقل شود و بر فعالیت ژن و رشد در “فرزندان” تأثیر بگذارد.

اگرچه شواهدی انسانی مبنی بر وجود چنین حافظه اپی ژنتیکی پایدار کم است، مطالعه کرم‌های گرد ( Caenorhabditis elegans ) کاملاً آن را تایید می‌کند.

تغییرات اپی ژنتیکی آرایه‌های مولکولی هستند که به DNA اضافه می‌شوند و به اشکال مختلفی می‌آیند و زمان و نحوه پیروی از دستورالعمل‌های ژنتیکی را تعیین می‌کنند.

اگر هنگام خوانده شدن ژنوم به ژن‌های خاصی دسترسی پیدا نشود، مثلا مولکول‌های حجیم سد راه آن‌ها شوند، آنگاه این ژن‌ها به پروتئین رمزگشایی نمی‌شوند. پیچیدن رشته‌های بلند DNA در اطراف کمپلکس‌های پروتئینی اصلی به نام هیستون‌ها به اندازه کافی محکم می‌تواند اثری مشابه و خاموش‌کننده داشته باشد.

تصور می‌شد که اکثر این تغییرات اپی ژنتیکی پس از لقاح پاک شده و “بایابی” می‌شوند، یعنی سلول‌های جنسی برای اطمینان از رشد طبیعی دوباره برنامه‌ریزی می‌شوند. اما برخی از تغییرات اپی ژنتیکی می‌توانند از برنامه‌ریزی مجدد فرار کنند و به نسل‌های بعدی منتقل شوند.

در تازه‌ترین مطالعه کرم C. elegans بررسی شد که آیا نشانه‌های اپی ژنتیک در جنین‌های کرم گرد حفظ شده یا بازنویسی می‌شوند و در صورت تداوم، چگونه چنین نشانه‌هایی بر بیان ژن در فرزندان تأثیر می‌گذارند.

محققان به طور انتخابی علامت هیستونی را از کروموزوم‌های اسپرم C. elegans حذف کردند، سپس از این اسپرم‌ها برای بارور کردن تخمک‌ها با کروموزوم‌های کاملاً مشخص شده استفاده شد.

در مرحله بعد، آن‌ها سطوح فعالیت ژن را در فرزندان حاصل بررسی کردند و دریافتند که ژن‌های کروموزوم‌های به ارث رسیده از اسپرم دیگر سرکوب نمی‌شوند.

برخی از ژن‌ها به‌طور نابجا روشن شدند و در حالت فاقد علامت سرکوب‌ باقی ماندند، در حالی که بقیه ژنوم بازیابی شدند

تحقیقات گذشته بر روی این موجودات شفاف نشان داده است که تغییرات اپی ژنتیکی را می‌توان برای ۱۴ نسل عظیم منتقل کرد، اما چیزی در مورد انسان نمی‌دانیم.

چند مطالعه انسانی نادر و قابل توجه شواهدی را کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد دسترسی پدربزرگ و مادربزرگ به غذا بر نتایج سلامت فرزندانشان، در دو نسل بعد، تأثیر می‌گذارد.

تحقیقات دیگر به ارتباط بین سلامت مادر از جمله عادات سیگار کشیدن و آسم دوران کودکی پرداخته است، یا نشان داده که چگونه وقایع در اوایل دوران کودکی می‌توانند ویرایش‌های شیمیایی را بر روی DNA افراد تأثیر بگذارند که بر سلامت آن‌ها در زندگی بعدی تأثیر می‌گذارد.

اما مطالعات انسانی محکمی در مورد ارتباط مستقیمی بین سلامت والدین، تغییرات اپی ژنتیکی در سلول‌های جنسی و پیامد‌های آن برای فرزندان تقریباً وجود ندارد.

جدا کردن تأثیر نشانگر‌های اپی ژنتیک از تأثیرات ژنتیکی، فرهنگی و رفتاری نیز یک چالش بزرگ است. چگونه می‌توانید ژنتیک را از شرایط اجتماعی یا شرایط محیطی که در طول نسل‌ها ادامه دارد، جدا کنید؟

استروم و همکارانش در مقاله منتشر شده خود می‌نویسند، به همین دلیل است که مطالعات حیوانی مفید است.

این یافته‌های نشان داده‌اند که نشانگر‌های هیستونی به ارث رسیده از اسپرم در موش‌ها نیز وجود دارد.

این تشابهات ممکن است به این معنی باشد که این مکانیسم را ممکن است به انسان نیز توسعه داد.

با توجه به موانع اخلاقی و سخت‌افزاری برای بررسی چنین سؤالاتی در انسان، ممکن است زمان زیادی تا برای این بررسی لازم باشد.

این تحقیق در PNAS منتشر شد.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.