نقش مادر در انتقال صفات ژنتیکی

تحقیقات جدید دانشمندان نشان می‌دهد که اطلاعات اپی‌ژنتیکی که در بالای دی‌اِن‌اِی قرار می‌گیرد و به طور معمول بین نسل‌ها تنظیم مجدد می‌شود، بیشتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد از مادر به فرزند منتقل می‌شود.

مادر و ژن ها

پژوهشی که با هدایت مؤسسه والتر و الیزا هال در استرالیا صورت گرفت، درک ما را درباره اینکه کدام ژن‌ها دارای اطلاعات اپی‌ژنتیکی هستند که از مادر به فرزند منتقل می‌شود و کدام پروتئین‌ها برای کنترل این فرآیند غیرعادی مهم هستند، به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

اپی‌ژنتیک یک رشته علمی است که به‌ سرعت در حال رشد است و به بررسی چگونگی روشن و خاموش‌ شدن ژن‌ها می‌پردازد تا به مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های ژنتیکی اجازه دهد صدها نوع سلول مختلف را در بدن ما ایجاد کند.

تغییرات اپی‌ژنتیکی تحت تأثیر تغییرات محیطی مانند رژیم غذایی ما قرار می‌گیرند اما این تغییرات دی‌اِن‌اِی را تغییر نمی‌دهند و معمولاً از والدین به فرزندان منتقل نمی‌شوند.

در حالی که گروه کوچکی از ژن‌های نقش‌پذیر می‌توانند اطلاعات اپی‌ژنتیکی را در بین نسل‌ها حمل کنند، تاکنون تعداد بسیار کمی از ژن‌های دیگر تحت تأثیر وضعیت اپی‌ژنتیکی مادر قرار گرفته‌اند.

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که تأمین پروتئین خاصی در تخمک مادر می‌تواند بر ژن‌هایی که الگوهای اسکلتی فرزندان را هدایت می‌کنند، تأثیر بگذارد.

این یافته‌ها در ابتدا پژوهشگران را شگفت‌زده کرد. یکی از پژوهشگران می گوید: دانستن اینکه اطلاعات اپی‌ژنتیکی به ارث‌ رسیده از مادر می‌تواند اثراتی با عواقب مادام‌العمر برای الگوی بدن داشته باشد، هیجان‌انگیز است؛ زیرا نشان می‌دهد این اتفاق بسیار بیشتر از چیزی است که فکر می‌کردیم. این مسئله می‌تواند رازهایی را درباره اطلاعات اپی‌ژنتیکی که به ارث می‌رسد، برملا کند.

تحقیقات جدید روی پروتئین SMCHD۱، یک تنظیم‌کننده اپی‌ژنتیکی که در سال ۲۰۰۸ کشف شد و «ژن‌های هاکس» که برای رشد طبیعی اسکلتی حیاتی هستند، متمرکز شد.

تحریک وتوقف ژنی در بروز رفتارها

ژن‌های هاکس هویت هر مهره را در طول رشد جنینی در پستانداران کنترل می‌کنند، در حالی که تنظیم‌کننده اپی‌ژنتیک از فعال‌شدن زودهنگام این ژن‌ها جلوگیری می‌کند.

در این مطالعه، محققان کشف کردند که میزان SMCHD۱ در تخمک مادر بر فعالیت ژن‌های هاکس و بر الگوی جنین تأثیر می‌گذارد. بدون SMCHD۱ مادر، فرزندان با ساختارهای اسکلتی تغییریافته متولد شدند. به گفته سرپرست تیم پژوهشی، این‌ها شواهد روشنی است که نه صرفاً اطلاعات ژنتیکی بلکه اطلاعات اپی‌ژنتیکی از مادر به ارث می‌رسد.

ساختار ژنی انسان ها

در حالی که ما بیش از ۲۰ هزار ژن در ژنوم خود داریم، تنها آن زیرمجموعه نادر از حدود ۱۵۰ ژن نقش‌پذیر و ژن‌های کم دیگری اطلاعات اپی‌ژنتیکی را از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌کنند. دانستن این اتفاق برای مجموعه‌ای از ژن‌های ضروری که به طور تکاملی از مگس‌ها تا انسان‌ها حفظ شده‌اند، شگفت‌انگیز است.

این تحقیق نشان داد که SMCHD۱ در تخمک که تنها دو روز پس از لقاح باقی می‌ماند، تأثیر مادام‌العمر دارد. انواع مختلف این پروتئین با اختلال رشدی سندرم میکروفتالمی آهینیا بوسما (BAMS) و دیستروفی عضلانی فاسیو اسکاپولو هومرال (FSHD) مرتبط هستند.

نتیجه گیری

دانشمندان قصد دارند از نتایج این پژوهش برای درمان اختلالات رشدی مانند سندرم «پرادر ویلی» و اختلال «دژنراتیو» و دیستروفی عضلانی «فاسیو اسکاپولو هومرال» استفاده کنند.