Epigenetics and Gene Regulation

Abstract

الوراثة اللاجينية تعني التغيرات والأنماط المظهرية التي تظهر على الكائن دون المساس بتواليات مواده الوراثية DNA sequences . وقد أعطيت أكثر من تعريف ولكن كلها تصب في هذا الاتجاه وقد سماها البعض الوراثة الجديدة New Genetics . وبعض هذه التغيرات يمكن ان تتوارث ، فضلا عن ان اغلبها قابل للرجوع (2،1) والدراسات في هذا المجال تشكل ما يسمى بدراسة الجينوم اللاجيني Epigenomics (3) وتعني دراسة الجينوم المبرمج Programmed Genome . فالملاحظ ان الخلايا حقيقية النواة تستنسخ معظم DNA المكون لجينومها ولكن ما يستعمل منه للتشفير للبروتينات يقع بين 1-2% .وبالرغم من ان كل خلايا الكائن الحي مثل الإنسان تحوي المادة الوراثية نفسها ، الا انها تختلف في الشكل والوظيفة التي تؤديها ، وتفسير ذلك يكون بواسطة التنظيم اللاجيني Epigenetic Regulation للجينات وبمثل هذا التنظيم يحدد من الجينات وكمية نواتجها ويتم تجاوز الجينات الأخرى ( 4) ، وهذا ما يمكن ان يفسر ان التوائم المتماثلة الحاوية على جينات متماثلة يمكن ان تظهر عليها اختلافات في الشخصية واختلاف في الأعراض التي تصاب بها ( 5) .•في السابق استعملت الوراثة اللاجينية لوصف عمليات تمايز (Differentiation) الخلايا المتماثلة من الناحية الوراثية التي تؤدي الى انتاج أنسجة وأعضاء خاصة أثناء نمو الأحياء متعددة الخلايا ( 6) ، اما في الوقت الحاضر فهي تستعمل من قبل العاملين في مجال علوم الحياة لوصف التغيرات المؤثرة وربما المستورثة في التعبير الجيني دون مساس تواليات DNA (6) ، وهذا يعني ان الواسمات اللاجينية يمكن ان تعبر للأجيال القادمة نظرا لعدم محوها بالكامل في المرحلة التي تعقب تكون البيضة المخصبة Zygote بعد اتحاد الأمشاج Gametes وهذا ما يعقد التوارث المندلي المتعارف عليه ( 1) . وفي السنوات الأخيرة ظهر حقلين من الدراسة هما •الوراثة اللاجينية التي تعني بدراسة Epigenome •الكيمياء الحيوية للكروماتين Chromatin Biochemistry ان فكرة الوراثة اللاجينية ليست بالجديدة فهي وصفت في عشرينات القرن المنصرم عند اكتشاف طفرات ثابتة في ذبابة الفاكهة Drosophila melanogaster ونبات الذرة Zea mays . وهذه الظواهر أدت بشكل جاد الى ظهور كيمياء الكروماتين بعد عدة عقود ، وبرزت بشكل كبير في سبعينات القرن الماضي عند اكتشاف ان المواد الوراثية مع البروتينات الملحقة بها مثل الهستونات تنظم في تراكيب خاصة هي الجسيمات النووية Nucleosomes وأدت الى التعرف على العديد من البروتينات غير الهستونية وجزيئات أخرى تكون مسئولة عن تنظيم التركيب الثلاثي او التوزيعي للكروماتين ومسئولة عن معالجة الكروموسومات داخل الخلايا والتي تشمل عمليات