اپی ژنتیک چیست؟

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح اپی ژنتیک پرداخته است.

تعریف اپی ژنتیک

اپی ژنتیک از نظر لغوی به معنای بالا یا فرای ژنتیک می باشد، اپی ژنتیک به تغییرات توارثی در بیان ژن ها گفته می شود که این تغییرات ارثی در سطح فرا نوکلئوتیدی رخ می دهد، یا به زبان ساده تر می توان گفت: در واقع اپی ژنتیک به تغییرات خارجی که روی DNA اعمال می شود و موجب خاموش و روشن شدن ژن ها شده، گفته می شود.

این امر باعث تغییر در سکانس DNA نمی شود و فقط در خواندن ژن ها که توسط سلول ها صورت می گیرد، نقش ایفا می کند.

بطور کلی می توان گفت: اپی ژنتیک تغییری در فنوتیپ ایجاد می کند ولی در ژنوتیپ تغییری حاصل نمی شود که همین امر موجب می شود به خودی خود بر روی خواندن ژن ها تاثیر بگذارد و چنین بیان ژنی، بطور پایدار از طریق تقسیمات سلولی در میتوز و در میوز منتقل می شود.

اپی ژنتیک موجب فرآیندهایی می شود که بالاتر از سکانس ژنی یک فرد قابل ردیابی باشد، بطور خلاصه شامل: متیلاسیون DNA (افزوده شدن گروه متیل به DNA)، آرایش هیستون ها، تغییر در وضعیت قرارگیری نوکلئوزوم ها می شود.

متیلاسیون DNA

متیلاسیون DNA یک پدیده اپی ژنتیکی می باشد، که دارای اثر خاموش سازی بیان ژن و حفظ پایداری ژنوم ها می باشد، مخصوصا نواحی ای که دارای مقدار زیادی از DNA  تکراری باشد، یعنی متیله شدن در نواحی تکراری اتفاق می افتد و باعث خاموش سازی آن نواحی می شود که فایده آن در این است که از تداخل این نواحی در نوترکیبی و تاثیر آنها در بیان ژن ها جلوگیری می کند و فایده دیگر هم در این امر، پایداری کروموزوم  می باشد.

می توان گفت: امروزه متیلاسیون DNA  یکی از گسترده ترین تغییرات شناخته است که در امر اپی ژنتیک بکار گرفته شده است و طبق مطالعات انجام شده متیلاسیون DNA  ممکن است در عملکرد حافظه بلند مدت مهم باشد.

تغییرات هیستون

هیستون پروتئینی است که DNA  را فشرده یا بسته بندی می کند و بدون حضور این پروتئین DNA  بسیار طویل می شود و نمی تواند خود را داخل سلول جای دهد. حال اگر هیستون ها  DNA  را در مناطقی بسیار فشرده کنند، مانع خوانده شدن ژن ها می شود؛ اما اگر هیستون ها در مناطقی DNA  شل کرده باشند؛ ژن ها در دسترس قرار گرفته و خوانده می شوند.

اپی ژنتیک بطور اختصار نشان می دهد که چرا سلول های پوست به سلول های مغز و ماهیچه شباهتی ندارد، در واقع هر سه از این سلول ها (مغز و پوست و ماهیچه) یک نوع DNA  دارند اما ژن های آنها به شکل های مختلفی روشن و خاموش می شود و هم چنین تعیین کننده ترتیب و شکل گیری انواع سلول ها هم می باشد.

تغییرات اپی ژنتیک به نسل های آینده انتقال می یابد، اما به شرطی که این تغییرات در سلول تخم و یا اسپرم صورت گیرد، البته می توان بیان داشت که بیشتر تغییرات ژنتیکی که در اسپرم اتفاق می افتد، حذف می شود و زمانی که قرار است این دو باهم ترکیب شوند و تخم لقاح یافته را تشکیل دهند فرآیندی به نام برنامه ریزی مجدد (reprogramming) شکل می گیرد.

این فرآیند به سلولهای جنینی این امکان را می دهد که از ابتدا شروع کرده و تغییرات اپی ژنتیکی خود را اعمال کند.

بعضی دانشمندان این اعتقاد را دارند که؛ بعضی از تغییرات اپی ژنتیکی که در اسپرم و تخم والدین اتفاق می افتد، مانع فرآیند (reprogramming) می شود و مستقیما به نسل بعد منتقل می شود. (البته اگر این حقیقت داشته باشد؛ مثلا غذایی حتی یک فرد می خورد، می تواند روی فرزندانش تاثیر بگذارد، اما در حال حاضر این موضوع هنوز کاملا اثبات نشده است.)

تغییرات اپی ژنتیک با عوامل مختلفی مانند: سن و محیط و سبک زندگی و وضعیت بیماری همراه است.

عملکرد اپی ژنتیک سلول ها را در جنین می توان به این صورت توضیح داد که: سلول های جنینی به طور معمول می تواند به نحوی باشد که سلول ها به شکل موثری تمایز داده شوند، تا به عنوان سلول های پوستی، سلول های کبدی، سلولهای مغزی و غیره فعالیت و عملکرد خاص خودشان را ادامه دهند.

تغییرات اپی ژنتیکی می تواند اثرات مضرتری هم داشته باشد که منجر به بیماری هایی نظیر سرطان (روده، پستان و…..) می شود و درحال حاضر پیشرفت های شگرفی در مبحث اپی ژنتیک شده که در پروژه ژنوم انسان منجر به یافته های جدیدتری شده است که عبارتند از: ارتباط بین تغییرات اپی ژنتیک میزبان و اختلالات آن که از جمله؛ اختلالات مربوط به عقب ماندگی ذهنی، اختلالات ایمنی، اختلالات روانپزشکی و اختلالات اطفال می باشد.

از دیگر مضرات اپی ژنتیک می توان گفت تغییرات اپی ژنتیکی، که باعث خاموش شدن ژن های تعمیر کننده DNA است، می تواند موجب تخریب DNA شود که همین امر موجب می شود ریسک مبتلا شدن به سرطان را افزایش می دهد.

گردآورنده: پریناز زارع

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

پنج + 2 =