وراژنتیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

وراژن‌شناسی[۱] یا وراژنتیک (به انگلیسی: epigenetics) مطالعه اختلافات سلولی و فیزیلوژیکی است که بوسیله تغییر در توالی DNA ایجاد نمی‌شود، اپی ژنتیک اصولاً مطالعه عوامل خارجی یا محیطی است که باعث روشن یا خاموش شدن ژن‌ها می‌شود و بر روی چگونه خوانده شدن ژن‌ها اثر می‌گذارد.[۲] از این رو، تحقیقات اپی ژنتیک در جستجوی توصیف دگرگونی‌های دینامیک در پتانسیل رونویسی سلول است. اگرچه استفاده از لفظ اپی برای توصیف پروسه‌هایی که توارث پذیر نیستند بحث برانگیز است، این دگرگونی‌ها ممکن است توارث پذیر بوده یا نباشند.[۳] بر خلاف ژنتیک که بر پایه تغیرات در توالی DNA (ژنوتیپ) است، تغیرات در بیان ژن یا فنوتیپ سولی اپی ژنتیک دلایل دیگری دارد. به این دلیل از پیشوند اپی برگرفته از επί- یونانی به معنای بالا، فراتر یا اطراف استفاده گردیده است.[۴][۵]

مثالهایی از مکانیسم‌هایی که این تغیرات را ایجاد می‌کنند متیلاسیون DNA و اصلاحات هیستونی است که هرکدام باعث تغییر در بیان شدن ژن می‌شوند بی آنکه تغیری در توالی DNA مسئول ایجاد کنند. بیان ژن بوسیله فعالیت پروتئین‌های سرکوب گر که به مناطق خاموش کننده DNA می‌چسبند، کنترل می‌شود. این تغیرات اپی ژنتیکی ممکن است در طول تقسیم سلول و در دوران زندگی سلول و همچنین شاید طی نسلهای متمادی باقی بماند، گرچه تغیری در توالی DNA مسئول دیده نمی‌شود.[۶] در عوض این فاکتورهای غیرژنتیکی باعث می‌شوند تا ژن‌های یک ارگانیسم رفتار یا بیان مختلفی نشان دهند.[۷]

مثالی از تغیر اپی ژنتیکی در یوکاریوت، پروسه تمایز سلولی است. در طی ریخت زایی (مورفوژنز) سلول‌های بنیادی همه توان، تبدیل به رده‌های سلولی چندتوانه جنینی شده که به نوبه خود تبدیل به سلولهای کاملاً تمایز یافته می‌شوند. به این معنی که سلول تخم -زیگوت- ادامه به تقسیم شدن می‌دهد و سلولهای دختر ایجاد شده تبدیل به تمام انواع مختلف سلول در یک جاندار از جمله عصب، سلولهای عضله، بافت پوششی (اپی تلیوم)، بافت درون رگی (اندوتلیوم)، رگهای خونی و غیره می‌شوند که به وسیله فعال کردن برخی ژن‌ها در حین غیرفعال کردن بیان برخی دیگر ایجاد می‌شود.[۸]

پایه مولکولی:

تغیرات اپی ژنتیکی فعالیت ژنهای خاصی را کنترل می‌کند. پروتئیت‌های کروماتینی پیوسته به DNA ممکن است فعال یا خاموش باشند. این دلیلی است که چرا سلولهلی تمایز یافته در جاندار پرسلولی تنها ژن‌های مورد نیاز برای فعالیت خاص خود را بیان می‌کنند. علامت‌های اپی ژنتیکی وقتی سلولها تقسیم می‌شوند باقی می‌مانند. اکثر تغیرات در طول زندگی یک جاندار اتفاق می‌افتد ولی اگر غیرفعال شدن در سول لسپرم یا تخمک که لقاح می‌یابند اتفاق افتد، برخی تغیرات اپی ژنتیکی به نسل بعد منتقل می‌شود.[۹] این مسئله سؤالی را برمی انگیزد که آیا تغیرات اپی ژنتیکی در جاندار موجب تغیر پایه‌ای در ساختار DNA می‌شود یا خیر. (فرمی از لامارکیسم)

در سال ۲۰۱۱ نشان داده شد که متیلی‌شدن آران‌آی پیام‌رسان هم در هم‌ایستایی انرژی انسان نقش کلیدی‌ای دارد.[۱۰] این موضوع پروندهٔ تازه‌ای را برای فراژنتیک آران‌آ باز گشود.

منابع[ویرایش]

  1. «وَراژن‌شناسی» [ژن‌شناسی] هم‌ارزِ «اپی‌ژنتیک» (به انگلیسی: epigenetics)؛ منبع: گروه واژه‌گزینی و زیر نظر غلامعلی حدادعادل، «فارسی (ز-ی)»، در دفتر هفتم، فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان، تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی، شابک ‎۹۷۸-۹۶۴-۷۵۳۱-۹۴-۸ (ذیل سرواژهٔ وراژن‌شناسی) 
  2. https://icahn.mssm.edu/research/institutes/friedman-brain-institute/research/epigenetics
  3. Ledford H (2008). "Disputed definitions". Nature 455 (7216): 1023–8. doi:10.1038/4551023a. PMID 18948925
  4. pector, Tim (2012). Identically Different: Why You Can Change Your Genes. London: Weidenfeld & Nicolson. p. 8. Just over ten years ago researchers found that the diets of pregnant mothers could alter the behaviour of genes in their children and that these changes could last a lifetime and then be passed on in turn to their children. The genes were literally being switched on or off by a new mechanism we call epigenetics – meaning in Greek 'around the gene'. Contrary to traditional genetic dogma, these changes could be transferred to the next generation. In this case the mothers just happened to be rats, but recent similar findings in humans have created a revolution in our thinking.
  5. Carey N. (2011): Epigenetics revolution: How modern biology is rewriting our understanding of genetics, disease and inheritance. Icon Books, London, ISBN 978-1-84831-315-6; ISBN 978-1-84831-316-3.
  6. Bird A (May 2007). "Perceptions of epigenetics". Nature 447 (7143): 396–8. Bibcode:2007Natur.447..396B. doi:10.1038/nature05913. PMID 17522671.
  7. "Special report: 'What genes remember' by Philip Hunter | Prospect Magazine May 2008 issue 146". Web.archive.org. 1 May 2008. Retrieved 26 July 2012.
  8. Reik W (May 2007). "Stability and flexibility of epigenetic gene regulation in mammalian development". Nature 447 (7143): 425–32. Bibcode:2007Natur.447..425R. doi:10.1038/nature05918. PMID 17522676.
  9. Chandler VL (February 2007). "Paramutation: from maize to mice". Cell 128 (4): 641–5. doi:10.1016/j.cell.2007.02.007. PMID 17320501.
  10. New research links common RNA modification to obesity