علم التخلق 1983 – علاقة العوامل البيئية بالجينات

كما يفسر عازف البيانو النوتات في المدونة الموسيقية ويتحكم في شدة الصوت والإيقاع، يؤثر علم التخلق في تفسير التسلسلات الوراثية لـ DNA داخل الخلايا. علم التخلق يشير عادة إلى دراسة السمات الموروثة التي لا تتضمن تغيرًا في تسلسلات DNA الأساسية للخلايا.

من طرق التحكم في التعبير عن DNA إضافة مجموعة ميثيل (ذرة كربون مرتبطة بثلاث ذرات هيدروجين) إلى إحدى قواعد DNA، بحيث تصبح هذه المنطقة من DNA «الموسوم» أقل نشاطًا، وقد يُثبّط إنتاج بروتين معين. ويمكن أيضًا تعديل التعبير الجيني بواسطة بروتينات الهستون التي ترتبط بجزيء DNA. 

في ثمانينيات القرن العشرين، أي أعوام 1980، اكتشف الباحث السويدي لارس أولوف بيغرين في نوربوتن أن الفتيان الذين انتقلوا خلال موسم واحد من التغذية المعتادة إلى الإفراط في الأكل كان أبناؤهم وأحفادهم أقصر عمرًا بكثير:

• وفق إحدى الفرضيات، أدت العوامل التخلقية الموروثة دورًا في ذلك. 
• وتشير دراسات أخرى إلى أن العوامل البيئية، مثل التوتر والتغذية والتدخين والتغذية قبل الولادة، تترك بصمات على جيناتنا تنتقل عبر الأجيال. 

وفق هذا الطرح، قد يؤثر الهواء الذي تنفسه أجدادك والطعام الذي تناولوه في صحتك بعد عقود. 

في عام 1983، وثّق الباحثان الطبيان الأمريكيان بيرت فوغلشتاين وأندرو بي. فاينبرغ أول مثال لمرض بشري يرتبط بآلية تخلقية. فقد رصدا تحديدًا فقدانًا واسعًا لمثيلة DNA في سرطانات القولون والمستقيم. ولأن الجينات الممثيلة تُطفأ عادة، فقد يؤدي فقدان المثيلة إلى تنشيط غير طبيعي للجينات في السرطان. كذلك قد تعطل المثيلة المفرطة وظيفة الجينات الواقية الكابحة للأورام. وتُطور حاليًا أدوية تؤثر في العلامات التخلقية لإسكات الجينات السيئة وتنشيط الجيدة. 

المفهوم العام لعلم التخلق ليس جديدًا. فخلية الدماغ وخلية الكبد تحملان تسلسل DNA نفسه، لكن جينات مختلفة تُنشّط عبر الآليات التخلقية. وقد يفسر علم التخلق أيضًا إصابة أحد التوأمين بالربو أو الاضطراب ثنائي القطب بينما يبقى الآخر سليمًا.

الشخصية التاريخية المذكورة في المقال: بيرت فوغلشتاين (وُلد عام 1949)

• الموضوع السابق: البريونات 1982 – أمراض ناجمة عن بروتين غير طبيعي
• الموضوع التالي: تفاعل البوليميراز المتسلسل 1983 – مطبعة المادة الوراثية