علم التخلق: الوظيفة والمهام والدور والأمراض

علم التخلق يهتم بالتغيير جينة النشاط دون تغيير تسلسل الحمض النووي للجين. تعتمد العديد من العمليات في الجسم على عمليات علم التخلق. توضح الأبحاث الحديثة أهميتها في قدرة الكائن الحي على تعديل نفسه في سياق التأثيرات البيئية.

ما هو علم التخلق؟

على المدى علم التخلق يشير إلى تغييرات نشاط الجينات بالإضافة إلى الوراثة (علم الوراثة). يشير مصطلح علم التخلق إلى تغييرات نشاط الجينات بالإضافة إلى الوراثة (علم الوراثة). هذا يعني أن الكود الجيني لـ جينة تم إصلاحه ، ولكنه لا يلعب دورًا دائمًا. في هذا السياق ، يتعامل علم التخلق مع التغيرات في وظيفة الجينوم للحمض النووي التي لا تنتج عن تغيير في تسلسل الحمض النووي. وهكذا ، فإن كل خلية من خلايا الكائن الحي تحتوي على نفس البرنامج الجيني. ومع ذلك ، في سياق تطورها ، تتمايز الأعضاء والأنسجة المختلفة. على سبيل المثال، دم تمتلك الخلايا نفس المعلومات الوراثية مثل خلايا الكلى. الفرق الوحيد هو أن الجينات المختلفة نشطة في نوعي الخلايا. يمكن تفسير تمايز الخلايا من خلال العمليات اللاجينية ، والتي يتم التعبير عنها من خلال تنشيط أو تعطيل الجينات. تسمى الخلايا غير المتمايزة بالخلايا الجذعية ، والتي يمكن أن تتطور إلى كائن حي جديد متطابق وراثيًا عن طريق الاستنساخ. ومع ذلك ، يمكن أيضًا تحويل الخلايا المتمايزة مرة أخرى إلى خلايا جذعية عن طريق عكس التغيير الجيني.

الوظيفة والمهمة

يغير التخلق اللاجيني تدريجيًا المعلومات الجينية داخل الخلية بعد كل انقسام للخلية. في هذه العملية ، يتم تعطيل بعض الجينات عن طريق مثيلة الحمض النووي. هناك طريقة أخرى تتمثل في تمييز الحمض النووي من خلال عملية تسمى أستلة هيستون. في هذه العملية ، يتم تفكيك خيط الحمض النووي الذي يبلغ طوله مترين في نواة الخلية الصغيرة وتمييزه في مواقع محددة. يضمن هذا قراءة المعلومات ذات الصلة بنوع الخلية المقابل فقط. يتم التحكم في كل من المثيلة وأسيتيل هيستون بواسطة عوامل كيميائية حيوية. كل كائن حي ، بما في ذلك البشر ، لديه العديد مما يسمى epigrams. Epigrams هي رموز وراثية إضافية تحدد تعديل الكائن الحي. في مسار الحياة ، يتغير الكائن الحي أكثر فأكثر تحت تأثير البيئة. يبقى الكود الجيني ، لكن التأثيرات الخارجية تكتسب أهمية متزايدة. تشمل التأثيرات البيئية التغذية ، عوامل الإجهادأو الاتصالات الاجتماعية أو السموم البيئية أو حتى التجارب التي ترسخ نفسها في نفسية الإنسان. من المعروف أن الجسم يتفاعل مع هذه العوامل ويخزن الخبرات من أجل أن يكون قادرًا على التفاعل معها عند الضرورة. وفقا للنتائج الأخيرة ، كل شيء التفاعلات بين الكائن الحي والبيئة يتم التحكم فيها عبر الوراثة اللاجينية. نتيجة لذلك ، يتشكل المظهر الخارجي (النمط الظاهري) والشخصية والسلوك بشكل كبير من خلال عمليات الوراثة اللاجينية. يظهر التطور المختلف لتوائم متطابقة تحت تأثيرات خارجية مختلفة مدى قوة البصمة. مثال آخر قد يكون التغيرات الجسدية بسبب تغيير الجنس المعاش ، والتي تحدث دون إضافة المخدرات. البرنسات الألبانية (النساء اللاتي يعشن حياة رجل) ، من بين أمور أخرى ، هي شهادة على ذلك. تثبت بعض الأبحاث أن السمات المكتسبة يمكن توريثها بشكل أكبر. في هذه العملية ، يتم تمرير الشفرة الجينية الأساسية ، ولكن التغييرات الجينية الإضافية (التغيرات اللاجينية) تنتقل جزئيًا أيضًا إلى النسل ، مع الحفاظ على تسلسل الحمض النووي المعطى للجينات.

الأمراض والاضطرابات

أصبح تأثير علم التخلق على النمط الظاهري والسلوك البشري الآن واضحًا بشكل متزايد. في هذا الصدد ، تشير نتائج الأبحاث الجديدة إلى أهمية العمليات اللاجينية على الإنسان الصحية . على سبيل المثال ، العديد من الأمراض لها حرف جر وراثي. تحدث بشكل متكرر في العائلات. الأمثلة مرض السكري أمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض الروماتيزم أو الخرف. هنا ، يلعب نمط الحياة دورًا رئيسيًا في ما إذا كان المرض المقابل قد ظهر على الإطلاق. في التوائم المتماثلة ، على سبيل المثال ، وجد ذلك الزهايمر المرض يعتمد بشدة على البيئة ، على الرغم من الاستعداد الوراثي. كما أوضح علم التخلق السبب شاي أخضر، على سبيل المثال ، صحي للغاية ، حيث أن المكون النشط epigallocatechin-3-gallate (EGCG) في الشاي ينشط جينة يشفر أ سرطان- منع الانزيم. في كبار السن ، غالبًا ما يكون هذا الجين مميثلًا وبالتالي فهو غير نشط. هذا يزيد من احتمالية التطور سرطان في سن الشيخوخة. ومع ذلك ، عن طريق الشرب شاي أخضر، احتمال سرطان ينخفض ​​مرة أخرى. في عالم النحل ، من ناحية أخرى ، لا تختلف الملكة وراثيًا عن العمال ، على سبيل المثال. ومع ذلك ، نظرًا لأنها الحيوان الوحيد الذي يتغذى بالغذاء الملكي ، فقد تطورت لتصبح ملكة نحل. في حالتها ، يتم إعادة تنشيط العديد من الجينات الغبية بسبب عامل بيولوجي معين. في البشر ، في كثير من الأحيان الظروف الاجتماعية غير المواتية ، من بين أمور أخرى قيادة لاضطرابات الشخصية لاحقًا. اليوم ، يجب الافتراض أن العديد من الأمراض النفسية والعقلية تنجم عن عمليات التخلق المتوالي. لذلك يتم تخزين الصدمات أيضًا في الإبيجينوم البشري ، والذي يؤثر لاحقًا على بنية الشخصية. على سبيل المثال ، أظهر بحث علمي جديد أنه يتم إنشاء العديد من الأخطاء في المادة الوراثية للأشخاص المصابين بصدمات نفسية. ومع ذلك ، بعد النجاح علاج، اختفت هذه الأخطاء. هناك أيضًا تغيرات جينية موروثة عن طريق النسل وتزودهم باستعداد وراثي لأمراض معينة. في دراسة بشرية سويدية ، على سبيل المثال ، تم التحقيق في العلاقة بين توافر الغذاء والاستعداد للأمراض في الأجيال اللاحقة. وجد عالما الوراثة ماركوس بيمبري ولارس أولوف بيغرين أن أحفاد الأجداد الذكور الذين لديهم الكثير ليأكلوا كانوا دائمًا عرضة للإصابة مرض السكري. ربما حدثت تغييرات جينية هنا على الجنس الكروموسومات. يمكن للأشخاص المصابين بصدمات نفسية نقل التغييرات اللاجينية إلى الأجيال اللاحقة. يجب أن تساعد الأبحاث الإضافية في مجال علم التخلق في الكشف عن التغيرات اللاجينية المسببة للأمراض وعكس مسارها.