ما هو علم التخلق؟
علم التخلق هو مصطلح يشير إلى التغيرات في نشاط الجينات التي لا تنطوي على تغيير الحمض النووي.
صورة المعهد الوطني للسرطان على Unsplash
علم التخلق ، من الكلمة اليونانية "epi" ، المعنى أعلاه ، وعلم الوراثة ، من "الجين" ، هو مصطلح صاغه في الأصل عالم الأحياء كونراد وادينغتون في عام 1940 ويشير إلى العلاقة بين الجينات وتأثيراتها على الخصائص التي يمكن ملاحظتها للكائن الحي أو السكان .
في وقت لاحق ، اكتسب علم التخلق تعريفًا محدثًا ، يشير إلى التغييرات في سلوك بعض الجينات التي لا ترتبط بالتغيرات في الحمض النووي. يمكن أن تولد هذه التغييرات آثارًا إيجابية أو سلبية على الجسم.
ما هو علم التخلق
الصورة التي تم تحريرها وتغيير حجمها من Joseluissc3 متاحة على ويكيميديا ومرخصة بموجب CC-BY 4.0
تتعلق الوراثة اللاجينية بتعديلات الحمض النووي التي لا تغير تسلسلها ، ولكنها تؤثر على نشاط جين واحد أو أكثر. يمكن أن تؤدي إضافة مركبات كيميائية إلى الجينات ، على سبيل المثال ، إلى تغيير نشاطها دون التعزيز بالضرورة للتغييرات في الحمض النووي.
بحسب مقال نشر في المجلة مرجع المنزل علم الوراثة، مترجمًا حرفيًا ، "يشتمل الإيبيجينوم على جميع المركبات الكيميائية التي تمت إضافتها إلى مجموع الحمض النووي للشخص (الجينوم) كطريقة لتنظيم نشاط (التعبير) لجميع الجينات داخل الجينوم". وفقًا للدراسة نفسها ، فإن المركبات الكيميائية للإبيجينوم ليست جزءًا من تسلسل الحمض النووي ، ولكنها موجودة في الحمض النووي أو مرتبطة بالحمض النووي.
تظل التغيرات فوق الجينية مع انقسام الخلايا ، وفي بعض الحالات ، يمكن توريثها عبر الأجيال. هذا يعني أنه يمكن نقل التغيرات اللاجينية من الخلية الأم إلى الخلية البنت.
يمكن للتأثيرات البيئية ، مثل النظام الغذائي أو التعرض للملوثات ، أن تؤثر على الإبيجينوم وتغير النمط الظاهري للفرد (وهي خاصية يمكن ملاحظتها للكائن الحي).
تحدد التغييرات اللاجينية ما إذا كانت الجينات نشطة أم لا وتؤثر على إنتاج البروتينات في الخلايا ، مما يضمن إنتاج البروتينات الضرورية فقط. على سبيل المثال ، لا يتم إنتاج البروتينات التي تعزز نمو العظام في خلايا العضلات. تختلف أنماط التعديل الوراثي اللاجيني بين الأفراد ، في الأنسجة المختلفة داخل الفرد ، وحتى في الخلايا المختلفة.
يمكن أن تؤدي الأخطاء في العملية اللاجينية ، مثل تعديل الجين الخطأ أو الفشل في إضافة مركب إلى الجين ، إلى نشاط غير طبيعي للجين أو خمول ، مما قد يؤدي إلى اضطرابات وراثية. ترتبط حالات مثل السرطان والاضطرابات الأيضية والاضطرابات التنكسية بالأخطاء اللاجينية.
يواصل العلماء استكشاف العلاقة بين الجينوم والمركبات الكيميائية التي تعدله. على وجه الخصوص ، يدرسون تأثير التعديلات على وظيفة الجينات وإنتاج البروتين وصحة الإنسان.
علم التخلق والأمراض
وفقًا لمقال نُشر في آفاق الصحة البيئية، هناك مجموعة واسعة من الأمراض والسلوكيات والمؤشرات الصحية الأخرى المرتبطة بالآليات اللاجينية ، بما في ذلك السرطانات من جميع الأنواع تقريبًا ، والخلل الإدراكي وأمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية والتناسلية وأمراض المناعة الذاتية والسلوك العصبي.
يمكن أن تكون العوامل المشاركة في العملية اللاجينية هي المعادن الثقيلة ، ومبيدات الآفات ، وعادم الديزل ، والإجهاد ، ودخان التبغ ، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، والهرمونات ، والنشاط الإشعاعي ، والفيروسات ، والبكتيريا ، والمغذيات.
- التلوث بالمعادن الثقيلة الموجودة في الأسمدة
- ما هي التأثيرات البيئية للمعادن الثقيلة الموجودة في الإلكترونيات؟
مع تقدم المعرفة حول علم التخلق ، من الممكن أن تجد البشرية علاجات أو أشكالًا ودية من العلاج للعديد من الأمراض أو الاضطرابات التي لا يزال علاجها أو علاجها صعبًا ، مثل أنواع مختلفة من السرطان والفصام.
وفقًا لعالم الأحياء جان بيير عيسى ، في مقتطف من الدراسة المذكورة ، فإن علم التخلق أكثر أهمية من علم الوراثة في فهم الأسباب البيئية للأمراض. ووفقًا له ، فإن السرطان وتصلب الشرايين ومرض الزهايمر والأمراض الأخرى التي تكتسبها العوامل البيئية لديها احتمالية أكبر للحدوث في الحالات التي يتأثر فيها الإيبيجينوم ، أكثر بكثير من الجينوم نفسه.
التأثيرات اللاجينية الإيجابية
تغيير التعبير الجيني ليس بالضرورة سيئًا للكائن الحي. ومن المثير للاهتمام ، دراسة نشرت في المجلة bioRxiv خلص إلى أن القهوة والشاي يمكن أن يكون لهما تأثير جيني إيجابي على الجسم. هذا يعني أنها تغير تعبير الجينات دون تغيير الشفرة الجينية للحمض النووي ويمكن أن يكون لها تأثيرات إيجابية على كيفية عمل الكائن الحي.
- ثمانية فوائد لا تصدق من القهوة
- الشاي الأخضر: الفوائد والغرض منه
تم إجراء التحليل مع 15800 شخص من أصل أوروبي أو أفريقي وخلص إلى أن الجينات المتأثرة بالقهوة تشارك في عمليات مثل الهضم الأفضل والسيطرة على الالتهاب والحماية من المواد الكيميائية الضارة.
كانت نتيجة الدراسة واعدة وتشير إلى أنه يمكن استخدام الطعام للحصول على فوائد في التعبير الجيني. ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لاستنتاج الآثار الإيجابية والسلبية للقهوة على الجسم فيما يتعلق بالتغيير الوراثي اللاجيني.
