ماذا لو استطعنا أن نرث أكثر من جينات آبائنا؟ ماذا لو ورثنا القدرة على تشغيل الجينات وإيقافها؟
ظهرت هذه الاحتمالات بعدنا دراسة حديثةنشرت في Nature Communications. وجدنا معلومات بالإضافة إلى جيناتنا تم نقلها من الأم إلى النسل للتأثير على كيفية تطور الهيكل العظمي. هذه هي المعلومات "اللاجينية" التي يتم إعادة تعيينها عادة بين الأجيال.
كان بحثنا على الفئران ، وهي الحالة الأولى من نوعها في الثدييات حيث ينتقل التأثير اللاجيني طويل الأمد من بيضة الأم إلى الجيل التالي. هذا له عواقب مدى الحياة على صحة ذلك الجيل.
ومع ذلك ، لا يمكننا التأكد من أن التغييرات اللاجينية المكافئة موروثة أيضًا في البشر ، بما في ذلك الآثار المترتبة على كيفية تطور هيكلنا العظمي والتأثير المحتمل على الأمراض.
انتظر ، ما هو علم التخلق مرة أخرى؟
تخبر جيناتنا (حزم الحمض النووي) أجسامنا بصنع بروتينات معينة. لكن خلايانا تحتاج أيضًا إلى تعليمات لمعرفة ما إذا كان ينبغي استخدام الجين (تشغيله) أم لا (إيقاف تشغيله).
تأتي هذه التعليمات في شكل علامات كيميائية أو علامات "فوق جينية" (جزيئات صغيرة) توضع فوق الحمض النووي. تتراكم هذه العلامات طوال حياتك.
فكر في كيف تساعد علامات الترقيم القارئ على فهم الجملة. تسمح العلامات اللاجينية للخلية بفهم تسلسل الحمض النووي.
بدون هذه العلامات اللاجينية ، قد تصنع الخلية بروتينًا في الوقت الخطأ أو لا تصنعه على الإطلاق.
التوقيت أمر حاسم في كيفية تطور الأجنة. إذا تم التعبير عن جينات معينة (تشغيلها لإنتاج بروتين) في وقت مبكر جدًا أو متأخر جدًا ، فلن ينمو الجنين بشكل صحيح.
ما هو علم التخلق؟
ماذا وجدنا؟
كنا مهتمين بفهم وظيفة بروتين في بيض الفئران يسمى SMCHD1.
من خلال إزالة SMCHD1 من بيض الفئران ، وجدنا أن الفئران التي نشأت من بيض يفتقر إلى SMCHD1 كان لها هيكل عظمي متغير ، مع تعطل بعض الفقرات في العمود الفقري.
لا يمكن تفسير ذلك إلا من خلال تغيير جيني بسبب فقدان SMCHD1 في البويضة.
على وجه الخصوص ، نظرنا إلى مجموعة من الجينات المعروفة باسم هوكس الجينات. هذه ترميز سلسلة من البروتينات المعروفة بالتحكم في كيفية تطور الهياكل العظمية للثدييات.
هوكس تم العثور على الجينات في جميع الحيوانات ، من الذباب إلى البشر ، وهي ضرورية لبناء العمود الفقري لدينا. لقد ضبط التطور بدقة توقيت التعبير عن هوكس الجينات أثناء التطور الجنيني لضمان تجميع الهيكل العظمي بشكل صحيح.
أظهرت دراستنا أن العلامات اللاجينية التي أنشأتها الأم SMCHD1 في بيضتها يمكن أن تؤثر على كيفية حدوث ذلك هوكس يتم التعبير عن الجينات في نسلها.
تعتبر النتائج مفاجأة كبيرة لأن جميع العلامات اللاجينية تقريبًا في البويضة تمحى بعد فترة وجيزة من الحمل. فكر في هذا قليلاً مثل إعادة ضبط المصنع.
هذا يعني أنه من غير المعتاد وجود معلومات فوق جينية من بويضة الأم إلى نسلها لتشكيل كيفية نموهم.
ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟
تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الجينات التي لا ترثها من والدتك ما زالت قادرة على التأثير في نموك.
قد يكون لهذا آثار على أطفال النساء اللائي لديهن متغيرات في جين SMCHD1 الخاص بهن. الاختلافات في SMCHD1 تسبب أمراضًا للإنسان مثل شكل وضمور العضلات.
في المستقبل ، قد يكون SMCHD1 هدفًا للأدوية الجديدة لتغيير كيفية عمل البروتين ومساعدة المرضى الذين يعانون من الأمراض التي تسببها الاختلافات في SMCHD1. لذلك من المهم أن نفهم ما هي العواقب التي قد تترتب على اضطراب SMCHD1 في البويضة على الأجيال القادمة.
ماذا عن الأمراض الأخرى؟
بدأ العلماء الآن في فهم أن العلامات اللاجينية المضافة إلى جيناتنا حساسة للتغيرات في البيئة. يمكن أن يعني هذا أن الاختلافات البيئية ، مثل نظامنا الغذائي أو مستوى النشاط البدني ، يمكن أن تؤثر على كيفية التعبير عن جيناتنا. ومع ذلك ، فإن هذه التغييرات لا تغير الحمض النووي نفسه.
تخضع الحالة اللاجينية لمعظم التغييرات عندما تتطور البويضة وأثناء التطور الجنيني المبكر جدًا ، بسبب "إعادة ضبط المصنع" بين الأجيال. هذا يعني أن الجنين يكون أكثر عرضة للتغيرات اللاجينية ، بما في ذلك البيئة ، خلال هذه النافذة التنموية.
نظرًا لأننا نكتشف المزيد من الحالات التي يتم فيها وراثة المعلومات اللاجينية من الأم ، فقد تكون هناك حالات يمكن أن يؤثر فيها النظام الغذائي أو التغييرات البيئية الأخرى التي تتعرض لها الأم على الجيل التالي.
بالنظر إلى أن العلماء يمكنهم الآن دراسة ما يحدث في بويضة واحدة ، فنحن في وضع جيد لتحديد كيفية حدوث ذلك وتحديد ما يمكن أن نرثه بالضبط.
نبذة عن الكاتب
مارني بلويت، رئيس مختبر الطب الجزيئي، معهد والتر وإليزا هول و ناتاليا بينيتيطالب دكتوراه شعبة علم التخلق والتنمية ، معهد والتر وإليزا هول
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
العادات الذرية: طريقة سهلة ومثبتة لبناء عادات جيدة وكسر الآحاد السيئة
جيمس كلير
تقدم Atomic Habits نصائح عملية لتطوير عادات جيدة وكسر العادات السيئة ، بناءً على البحث العلمي حول تغيير السلوك.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الميول الأربعة: ملامح الشخصية التي لا غنى عنها والتي تكشف عن كيفية جعل حياتك أفضل (وحياة الأشخاص الآخرين بشكل أفضل ، أيضًا)
بواسطة جريتشن روبين
تحدد الاتجاهات الأربعة أربعة أنواع من الشخصيات وتشرح كيف أن فهم ميولك يمكن أن يساعدك على تحسين علاقاتك وعاداتك في العمل وسعادتك بشكل عام.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
فكر مرة أخرى: قوة معرفة ما لا تعرفه
بواسطة آدم جرانت
يستكشف برنامج فكر مرة أخرى كيف يمكن للناس تغيير آرائهم ومواقفهم ، ويقدم استراتيجيات لتحسين التفكير النقدي واتخاذ القرار.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
يحافظ الجسم على النتيجة: الدماغ والعقل والجسم في شفاء الصدمة
بقلم بيسيل فان دير كولك
يناقش برنامج The Body Keep the Score العلاقة بين الصدمة والصحة البدنية ، ويقدم رؤى حول كيفية معالجة الصدمة والشفاء منها.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
علم نفس المال: دروس خالدة في الثروة والجشع والسعادة
بواسطة مورجان هاوسل
يدرس علم نفس المال الطرق التي يمكن من خلالها لمواقفنا وسلوكياتنا حول المال تشكيل نجاحنا المالي ورفاهنا بشكل عام.
