چه می شد اگر می توانستیم بیشتر از ژن های والدین خود را به ارث ببریم؟ اگر بتوانیم توانایی روشن و خاموش کردن ژن ها را به ارث ببریم چه؟
این احتمالات پس از ما آشکار شده است مطالعه اخیر، منتشر شده در Nature Communications. ما دریافتیم که اطلاعاتی علاوه بر ژن‌های ما از مادر به فرزندان منتقل می‌شود تا بر نحوه رشد اسکلت آنها تأثیر بگذارد. این اطلاعات «اپی ژنتیک» است که معمولاً بین نسل‌ها بازنشانی می‌شود.
تحقیقات ما روی موش‌ها بود، اولین مورد از این نوع در پستانداران که در آن اثر اپی ژنتیکی طولانی مدت از تخم مادر به نسل بعدی منتقل می‌شود. این عواقب مادام العمر برای سلامت آن نسل دارد.
با این حال، ما نمی توانیم مطمئن باشیم که تغییرات اپی ژنتیکی معادل در انسان نیز به ارث می رسد، از جمله پیامدهای مربوط به چگونگی رشد اسکلت ما و تأثیر بالقوه بر بیماری ها.
صبر کنید، دوباره اپی ژنتیک چیست؟
ژن های ما (بسته های DNA) به بدن ما می گویند که پروتئین های خاصی بسازد. اما سلول های ما همچنین به دستورالعمل هایی نیاز دارند تا بدانند آیا یک ژن باید استفاده شود (روشن شود) یا نه (خاموش شود).
این دستورالعمل ها به شکل برچسب های شیمیایی یا "اپی ژنتیک" (مولکول های کوچک) هستند که در بالای DNA قرار می گیرند. شما این برچسب ها را در طول زندگی خود جمع می کنید.
به این فکر کنید که چگونه علائم نگارشی به خواننده کمک می کند تا یک جمله را بفهمد. برچسب های اپی ژنتیک به سلول اجازه می دهد تا یک توالی DNA را درک کند.
بدون این برچسب های اپی ژنتیک، سلول ممکن است پروتئینی را در زمان نامناسب بسازد یا اصلاً تولید نکند.
زمان در چگونگی رشد جنین بسیار مهم است. اگر ژن های خاصی خیلی زود یا خیلی دیر بیان شوند (برای تولید پروتئین روشن شوند)، جنین به درستی رشد نمی کند.
اپی ژنتیک چیست؟
چه چیزی را پیدا کردیم؟
ما علاقه مند به درک عملکرد یک پروتئین در تخم موش (تخمک) به نام SMCHD1 بودیم.
با حذف SMCHD1 از تخم‌های موش، متوجه شدیم موش‌هایی که از تخم‌های فاقد SMCHD1 رشد کرده‌اند، اسکلت تغییر یافته‌ای داشتند و برخی از مهره‌های ستون فقرات دچار اختلال شده بودند.
این را فقط می توان با تغییر اپی ژنتیک به دلیل از دست دادن SMCHD1 در تخمک توضیح داد.
به طور خاص، ما مجموعه‌ای از ژن‌ها را بررسی کردیم هوکس ژن ها اینها مجموعه ای از پروتئین ها را رمزگذاری می کنند که برای کنترل چگونگی رشد اسکلت پستانداران شناخته شده است.
هوکس ژن ها در همه حیوانات، از مگس گرفته تا انسان، یافت می شوند و برای تنظیم ستون فقرات ما بسیار مهم هستند. تکامل زمان بیان را به خوبی تنظیم کرده است هوکس ژن ها در طول رشد جنینی برای اطمینان از مونتاژ صحیح اسکلت.
مطالعه ما نشان داد که برچسب‌های اپی ژنتیک ایجاد شده توسط SMCHD1 مادر در تخمک او می‌تواند بر این تاثیر بگذارد. هوکس ژن ها در فرزندان او بیان می شود.
این یافته‌ها شگفت‌انگیز بزرگ هستند زیرا تقریباً تمام برچسب‌های اپی ژنتیک در تخمک مدت کوتاهی پس از لقاح پاک می‌شوند. این مورد را کمی مانند تنظیم مجدد کارخانه در نظر بگیرید.
این بدان معناست که غیرعادی است که اطلاعات اپی ژنتیکی از تخم مادر به فرزندانش منتقل شود تا نحوه رشد آنها شکل بگیرد.
معنی این برای ما چیست؟
یافته‌های ما نشان می‌دهد که حتی ژن‌هایی که از مادرتان به ارث نمی‌برید همچنان می‌توانند بر رشد شما تأثیر بگذارند.
این ممکن است پیامدهایی برای فرزندان زنانی که واریته‌هایی در ژن SMCHD1 دارند، داشته باشد. تغییرات در SMCHD1 باعث بیماری های انسانی مانند نوعی از دیستروفی عضلانی.
در آینده، SMCHD1 ممکن است هدفی برای داروهای جدید باشد تا نحوه عملکرد پروتئین را تغییر دهد و به بیماران مبتلا به بیماری های ناشی از تغییرات SMCHD1 کمک کند. بنابراین مهم است که بفهمیم اختلال SMCHD1 در تخمک چه عواقبی ممکن است برای نسل های آینده داشته باشد.
بیماری های دیگر چطور؟
اکنون دانشمندان شروع به درک این موضوع کرده‌اند که برچسب‌های اپی ژنتیکی که به ژن‌های ما اضافه می‌شوند به تغییرات محیطی حساس هستند. این می تواند به این معنی باشد که تغییرات محیطی، مانند رژیم غذایی یا سطح فعالیت بدنی ما، می تواند بر نحوه بیان ژن های ما تأثیر بگذارد. با این حال، این تغییرات خود DNA را تغییر نمی دهد.
حالت اپی ژنتیکی بیشترین تغییرات را در زمان رشد تخمک و در مراحل اولیه رشد جنینی به دلیل "بازنشانی کارخانه" بین نسل ها متحمل می شود. این بدان معناست که جنین در طول این پنجره رشدی نسبت به تغییرات اپی ژنتیکی از جمله محیطی آسیب پذیرتر است.
همانطور که موارد بیشتری را کشف می کنیم که اطلاعات اپی ژنتیکی از مادر به ارث می رسد، ممکن است مواردی وجود داشته باشد که رژیم غذایی یا سایر تغییرات محیطی که مادر تجربه می کند می تواند بر نسل بعدی تأثیر بگذارد.
با توجه به اینکه اکنون دانشمندان می‌توانند آنچه را که در یک تخمک می‌افتد مطالعه کنند، ما در موقعیت خوبی هستیم تا تعیین کنیم که چگونه ممکن است این اتفاق بیفتد و دقیقاً چه چیزی را می‌توانیم به ارث ببریم.
درباره نویسنده
مارنی بلوویت، رئیس آزمایشگاه پزشکی مولکولی، والتر و الیزا هال موسسه و ناتالیا بنتی، دانشجوی دکتری، بخش اپی ژنتیک و رشد، والتر و الیزا هال موسسه
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
عادات اتمی: راهی آسان و اثبات شده برای ایجاد عادات خوب و ترک عادت های بد
توسط جیمز پاک
عادات اتمی بر اساس تحقیقات علمی در مورد تغییر رفتار، توصیه های عملی برای ایجاد عادات خوب و ترک عادت های بد ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
چهار گرایش: نمایه های شخصیتی ضروری که نشان می دهد چگونه زندگی خود را بهتر کنید (و زندگی دیگران را نیز بهتر کنید)
توسط گرچن روبین
چهار گرایش چهار تیپ شخصیتی را مشخص می کند و توضیح می دهد که چگونه درک تمایلات خود می تواند به شما در بهبود روابط، عادات کاری و شادکامی کلی کمک کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
دوباره فکر کن: قدرت دانستن چیزهایی که نمی‌دانی
توسط آدام گرانت
«دوباره فکر کن» به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه افراد می‌توانند افکار و نگرش‌های خود را تغییر دهند و استراتژی‌هایی برای بهبود تفکر انتقادی و تصمیم‌گیری ارائه می‌دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
بدن امتیاز را حفظ می کند: مغز، ذهن و بدن در درمان تروما
توسط بسل وان در کلک
The Body Keeps Score ارتباط بین تروما و سلامت جسمانی را مورد بحث قرار می دهد و بینش هایی را در مورد نحوه درمان و التیام تروما ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
روانشناسی پول: درس های بی انتها در مورد ثروت، طمع و خوشبختی
توسط مورگان هاوسل
روانشناسی پول روش هایی را بررسی می کند که نگرش ها و رفتارهای ما در مورد پول می تواند موفقیت مالی و رفاه کلی ما را شکل دهد.
