چه عواملی باعث جهش های ژنی میشوند ؟ (قسمت اول)
This image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 800x600.
نوشته : ليد يا شيندلر - دونا کريگان و جين کلي
ترجمه : دکتر منوچهر کيهاني
در اين مبحث درباره ژن هـا و اين که چه عواملي باعث جهش هاي ژني مي شوند و چگونگي تشخيص اين عوامل مطـالبـي درج شـده اسـت . در ضمـن فـايـده و محـدوديـت آزمون هاي ژني براي تشخيص سرطان و اختلال ژنتيک و ساير بيماري ها مورد بحث قرار مي گيرد. شماره هاي يک تا چهل مربوط به آموزش ژنتيک مي باشد.
٢- ژن در اخبار
- بيش ترين عنـوان درشـت روزنامـه هـا يافتن ژن هاي جديد سـرطان اسـت. جـاي تعجـب نيسـت کـه مـردم بـا بسيــاري سئوال هـاي بي جواب رهـا مي مانند کـه چـه ارتبـاطي بين سـرطان و ژن هــاي يـافته شــده اســت و چـه تـاثيري در تشــخيص ودرمـان سـرطان دارد. جــواب بـه ايـن ســوال و سـاير سـئـوال هـا در مـورد ژن در گــرو فهم کـشفيـات، علوم، آزمايش ژنتيک و توانائي محققـين درمشـخص کردن تغيـيـرات ژني کـه مي تـواننـد پيـش بيني بــروز بيمــاري مشخص را بکند يـا تشخيص دهـد و يا روزي درمان و يـا جلـوگيري از بيماري خاصي را باعث شود .
٣- جهش هاي اکتسابي
-جهش هاي اکتسابي تغييرات DNA هستند که در طول زندگي شخص پديدار مي شوند. اگر چه در DNA مخصوصا در موقع تقسيم سلولي مکررا خطا اتفاق مي افتد ولي سلول قابليت قابل ملاحظه اي در ترميم آنها دارد . اگــر مهندسي ترميم DNA ناموفق بماند جهش ايجاد شــده مي تواند به اعقاب سلول جهش يافته انتقال يابد .
DNA داراي ٢ رشته مارپيچي طولاني جفت هم به صورت حلزون پيچ خـورده معـروف DNA مي باشد .هر رشتــه از ميليون ها تکه هاي شيميائي که بنيان ناميده مي شود ساختـه شـده است .فقط چهـار بنيان مختـلف در DNA وجـود دارد (آدنين- تايمين- سيتوزين و گوانين) که مي تواند به دنبـال هم به تعداد بيشمــار قـرار گيـرند . آرايـش بنيـان ها به دنبال هم مشخصه پيامي است که انتقال داده مي شود .
سلول هاي انساني ( بجزء گلبول قرمز رسيـده که فاقـد هستـه مي باشـد ) از يک نـوع DNA و يِِِِِـا بِِه عبـارت ديگر DNA يکسـان تشکيل شده است.هر سلول داراي ٤٦ مولکول جفت مارپيچي DNA است و هر مولکول DNA از٥٠ تا ٢٥٠ ميليون بنيان.
آن واحد فعاليت مولکول DNA مي باشد. ژني که درقسمت هاي مختلف DNA قــرار گــرفتـه حمـل کننده دسته اي از اطـلاعـات مخصوص است که به سلول اجازه ميدهد تا محصول خاصي را بسازد (مخصوصا و معمولا يک نوع پروتئين مثل آنزيم). حدود٥٠٠٠٠ تـا ١٠٠٠٠٠ ژن وجـود دارنـد و هر يـک از آن ها از هزاران و يا صدها هزار بنيان شيميائي ساخته شده است .
٧ - RNA مي دهد DNA مي دهد پروتئين
براي اين که يک سلول پروتئين توليد کند، اطلاعات مربوط از ژن بنياني DNA دانه به دانه به يک رشته به نام RNA پيغـام بـر کپي مي شود. RNA پيغـام بر از هسته بـه داخل سيتوپلاسم مي رود و داخـل ريبـوزوم مي شود و در آن جا RNA پيغام بر دنبال هم قرارگرفتن اسيد آمينه ها را هدايت مي کند تا مولکول پروتئين کامل تشکيل شود .
٨ - ژن گوناگون - اعمال گوناگون
اگـر چـه هر سلـولي بالقـوه قـادر به ساختن همـه انـواع پروتئين هاي انساني است اما سلول ها ژن ها را انتخاب استفـاده مي کنند. بعضي از ژن ها سازنـده پروتئين هايي هستند کـه براي اعمـال اساسي سلول ضـروري است و اين ژن ها در هر سلولي فعال باقي مي مانند. في الواقع هر سلول ژني را فعال مي کند که در آن زمـان به کـار آن محتاج است و بقيه را متوقف مي کند . انتخاب خاص ژن ها توسط هر سلول شخصيت متفاوتي به هر سلول مي دهد . مثلا يک سلول مغزي را از يک سلول است.
بدن سالم نتيجه تاثير متقابل و دائمي هزاران پروتئين است که با هم با اندازه هاي کافي در محل مشخص است مي باشد. هـر پروتئين فعـال سالم محصول يک ژن کامـل مي باشد . اکثـرا ولي نه همه بيماري ها ريشه در ژن هاي ما دارند.
ژن ها مي توانند در حالات متفاوت تغيير يا جهش يا بند.شايع ترين تغيير ژني ناجوري يک بنيان يا غلط خواندن يک بنيان يـا جاسازي غلط يک بنيان در DNA مي باشد. يک بنيان ممکن است گهگاه جا افتاده يـا اضافه شده باشد و گاهي نيز يک قسمت بزرگ DNA به غلط تکرار يا نفي شده است.
١١- DNA دگرگون مساوي با پروتئين دگرگون
در حالي کـه يک ژني جهـش يافتـه است پروتئيني کـه آن ژن رمـز آن را مي دهد قـاعـدتا غير طبيعـي خواهــد بـود. گـاهي پروتئيــن مي توانـد اعمـال زيستي خـود را انجـام دهــد. ولي ناکامل است و گاهي کاملا ناتوان است .نتيجه نهائي منوط به آن است کـه اين پروتئين چـه تغييري يافته و يـا چه اهميتي در اعمال حياتي دارد .
جهش هاي ژني مي تواند از يک والــد به ارث برسـد يـا اکتسابي باشـد. جهش هـاي
ارثي DNA در سلول تخم حمل مي شود. آن گاه کـه سـلول هـاي تخم والـديـن بـا هم جمـع مـي شونـد تـا اخلاف را پديد آورند. جهش ارثي در همه سلول هاي بدن وجود دارد.
جهـش هـاي اکتسـابي تغييـرات DNA هستنـد که در طـول زندگـي شخص پـديـدار مي شونـد اگـر چـه در DNA مخصوصا در موقـع تقسيم سلـولي خطا مکررا اتفـاق مي افتد ولي سلـول قابليت قابـل ملاحظه اي در ترميـم آن هـا دارد. اگـرمهندسي ترميم DNA نـاموفق بمانـد جهـش ايجادشده مي تواند به اعقاب سلول جهش يافتـه انتقال يابد.
سلول هاي انسان از دو گروه کروموزوم که يک گـروه ازمـادر و ديگري از پدراست را به ارث مي رسد. هـر گـروه کـروموزوم از ٢٣ کـروموزوم تنها تشکيل شــده (٢٢ کـروموزوم غيـر جنسي و يک کـروموزوم جنسي که يا به صورتY و يا به صورت X مي باشد). گروه کروموزومي که در شکل ديده مي شود مربوط بـه مـرد اسـت. بخاطـر ايـن کـه شامـل کـرومـوزوم( X (XY و کروموزوم Y مي باشد. اگر گروه کروموزوم مربوط به زن بـاشـد گـروه کروموزومي شامـل کـرومـوزوم X و مجددا کروموزوم X خواهد بود (XX) .
ژن هـا جفت جفت هستند و يک همتا از هـر والـد بـه ارث مي رسد. بسياري از ژن ها به اشکال متفاوت بـه نام همتـا بـه ارث مي رسند. يـک نمونـه غالب بر حيات سلول سايه مي افکند يک ژن مغلوب اگر نمونه ديگرآن در ژن متقابل خنثي شود يا نباشد فعال مي گردد .
١٦ - تغيير در ژن هاي غالب
در بيماري هاي ژنتيکي با ژن غالب يکي از والدين دچار بيماري است کـه حمل کننده ژن غير طبيعي غالب بر ژن طبيعي است .هر فرزند در اين نوع بيماري پنجاه درصـد شانس حمل ژن تغيير يافته و بيماري را دارد .
١٧ - تغيير در ژن هاي مغلوب
در بيماري هائي کـه در ارتباط با تغيير در ژن هاي مغلـوب مي باشند والدين (اگر چه خود فاقد بيماري هستند). هر کدام يک نيمـه طبيعـي ژن و يـک نيمـه تغييـر يافتـه ژن را حمـل مي کنند. هـر بچه يک چهـارم شانس براي حمل هر دو ژن تغيير يافته را که باعث بروز بيماري را مي شود دارد. يک چهارم شانس براي حمل دو ژن طبيعي و دو چهارم شانس براي حمل يک ژن طبيعي و يک ژن تغيير يافته را دارد که دو چهارم بچـه ها فقط حمل کننده ژن تغيير يافته مي باشـد ( بيماري ندارند ).
١٨ - توارث بيماري ها پيچيده است.
بيشتر بيمـاري هـا وراثت ســاده ندارند. عوامـل بيشمــاري تأثير گذاربـر قدرت ژن در ساختن مي باشند . جهش هـاي متعـدد در يک ژن اثـرات متعددي ايجـاد مي کنند. مثلا در بيماري سيستيک فيبروزيس ريه ژني که کنترل توليد مخاط را دارد مي تواند سيصـد نوع متفـاوت جهـش داشتـه باشــد.بعضي علائم شـديـد بعضي ضعيف و برخي اصلا علامتـي ايجاد نمي کنند.
١٩ - روش آزمايش ژنتيک: سه روش متداول
آزمــايـش ژنتـيـک معمـولا بــر روي DNA شخص کـه از سلول هــاي خوني وي گرفتـه شـده اسـت انجـام مي شـود کـه مي تـواند اشـاره بـه وجود يـک اختلال يـا بيمـاري بخصوص داشته باشـد. بعضي از آزمايش هــاي ژنتيک تغييرات در کـل کروموزوم ها را نشان مي دهند. بعضي ديگر از آزمـايش ها قسمت مشخصي ازکروموزوم را بررسي مي کند که تکه اي از DNA نزديـک بـه ژن مبتلا است.
٢٠ - بـررسي ژنتيک منظـورهاي متفـاوتي را برآورد مي کند.
بررسـي هـاي متفـاوت ژنتيک نتـاـيج مـورد نيـاز متفـاوتـي را مشـخص مـي کــننـد.در نـوزاد ايـن بـررسي هــا موجـب تشخيـص بسياري از بيماري هاي نادر مي شوند بررسي حامل هاي ژن به والدين اجازه ميدهد بدانند که آيــا ژن بخصوصـي معيوبـي را دارا هستنـد و مي تواننـد آن را بـه اولاد خـود انتقـال دهند يـا خيــر. مثلا يـک نيمــه ژن معيـوب سيسـتيـک فيـبـروزس ريــه را دارا هستنـد يــا خيــر. در تحقيـقـات ژنتيک مي توان تغييرات ژنتيـک در سلول هاي سرطاني يا بيش سرطاني شناسـايي کرد بيش تر هيجانات امروزي آزمون ژنتيـک در يـافتـن کسـاني اسـت کـه آمــادگـي ژنتيـک براي ابتـلا يـک بيمــاري را دارنـد حتي وقتي علائمي هم ندارند.
٢١ - تحقيقات شناسائي ژن هاي انساني سعي در شناختن ژن همراه بيمـاري منجـر بـه شناسـائي بنيـان هاي شيميائي حـدود ٥٠ هـزار تا يکصد هزار ژن انساني و فواصل بين آن ها شده اسـت اين کـار را نقشـه برداري ژن هـاي انساني مي نامند. يک گروه همکار بين المللي پروژه شناسائي ژنوم انساني را به عهده دارند. دانشمنـدان نقشه هايي که در آن هـا ژن هـاي انسـانـي مشخص شــده انـد و آن جـا کـه هــر کـرومـوزوم شخـص مي گــردد دارنـد. نقشـه مقابل بيمـاري هـايي کـه اشـکال ژنتيک آن بـر روي کرموزوم X قرار دارد نشان مي دهد .
٢٢- مشخص کردن بنيان هاي DNA
بـراي آن که بنيـان هــاي ژني DNA مشخص گردد دانشمنـدان از نقشه هايي که مشخصـه هاي ژني در آن هـا شناسـائي شـده اســت استـفـاده مـي کننـد تـا ژن ها را در يک کروموزوم بيايند. دانشمندان کپي محـل هـاي مشخـص را بدسـت مي آورنـد و آن را مکـررا در طـول يک رشته تکــرار مي کنند و نگه مي دارند وقتي فهميدند که يک اختلال در يک کپي مشخص وجود دارد. آن را دوباره بررسي مي کنند و بالاخره توالي ژنتيک آن را مشخص مي سازنـد و هر بنيان ژني آن را شناسائي مي کنند .
پاسخ با نقل قول
