هانا نیکولاس
ترجمة هامیک رادیان
تحقیق تازه‌ای به رهبری دانشگاه کوئین مری لندن از این موضوع پرده برمی‌دارد که چگونه رژیم غذایی مادران در طول بارداری می‌تواند بر ویژگی‌های کودک تأثیر پایدار بگذارد، و نیز می‌تواند توضیح دهد که چگونه بیماری‌هایی همانند دیابت نوع 2 و چاقی وراثتی هستند.
مطالعه این‌گونه درمی‌یابد که ویژگی‌هایی مانند وزن می‌توانند به وسیلة تنوعات ژنتیک در محدودة غیرمنتظره‌ای از ژنوم شکل گیرند.
تا به امروز مطالعات ژنتیک قادر نبوده‌اند به صورت کامل فرآیندی را که در آن برخی بیماری‌ها مانند دیابت نوع 2 و چاقی به ارث می‌رسند توضیح دهند.
کشف صورت گرفته با همکاری دانشگاه کمبریج و کالج سلطنتی لندن در نشریة سائنس / Science منتشر شده است و می‌تواند حلقة گم شده در معمای بیماری‌های وراثتی باشد.
یافته‌های مطالعه عنوان می‌کنند که تنوع ژنتیک ریبوزومی DNA (rDNA) می‌تواند راهنمای درک این موضوع باشد که چگونه محیط رحم (زهدان) ویژگی‌های بچه را تعیین می‌کند. rDNA مادة ژنتیکی است که ساختار پروتئینی ریبوزوم‌ها را در سلول شکل می‌بخشد.
پروفسور واردهام راکیان / Vardhman Rakyan، محقق رهبر مطالعه از دانشگاه کوئین مری لندن می‌گوید: "این واقعیت که تنوع ژنتیک ریبوزم‌های DNA به نظر می‌رسد که چنین نقش مهمی را ایفا می‌کند، عنوان‌گر این موضوع است که بسیاری از مطالعات ژنتیک انسانی ممکن است بخشی کلیدی از پازل مورد بحث را از دست داده باشند. مطالعات مزبور فقط به یک قسمت کپی منفرد ژنونم‌های افراد دقیق می‌شوند و هیچ‌گاه به سراغ ریبوزم‌های DNA نمی‌روند."
او می‌افزاد: "این می‌تواند دلیلی برای این موضوع باشد که چرا ما چنین دیر قادر به توضیح کسر کوچکی از وراثتی بودن بسیاری از موارد پزشکی بوده‌ایم که حس زیادی در زمینة بیماری‌های متابولیک نظیر دیابت نوع 2 پدید می‌آورند."
اپی‌ژنتیک و فرزند
عوامل محیطی نظیر رژیم غذایی، استرس و دخانیات، در محیط داخل رحمی همپای فاکتورهای ژنتیک برای تأثیر بر ویژگی‌های فرزند در دوران بزرگسالی عمل می‌کنند."
اپی‌ژنتیک یک شریک مهم در این فرآیند است. اپی‌ژنتیک به تغییر و تبدلات بیرونی نسبت به DNA مرتبط است که ژن‌ها را "خاموش" یا "روشن" می‌کنند." این تغییر و تبدل‌ها ترتیب DNA را تغییر نمی‌دهند اما در عوض در شیوة بیان آنها تأثیر می‌گذارند."
چنین تغییر و تبدلاتی برچسب DNA را با ترکیبات شیمیایی که گروه متیل نامیده می‌شوند درگیر می‌کند. این مارکرهای اپی‌ژنتیک تعیین می‌کنند که کدام ژن‌ها باید یا نباید بیان شوند.
این نکته مطرح شده است که در پاسخ به یک محیط داخل رحمی ضعیف، پروفایل اپی‌ژنتیک فرزند تغییر خواهد کرد.
تیم تحقیق به مقایسة این موضوع پرداخت که چگونه رژیم غذایی کم‌پروتئین (8 درصد پروتئین) و رژیم غذایی نرمال (20 درصد پروتئین) بر تولد بچه موش تأثیر می‌گذارد.
رژیم غذایی کم‌پروتئین منجر به تولد فرزند کم‌جثه‌تر می‌شود
بدواً تیم تحقیق چیزی درنیافت اما پس از آنالیز داده‌های ریبوزومی به شکلی متفاوت، محققان متوجه تفاوت‌های اپی‌ژنتیک بزرگی شدند.
پروفسور راکیان می‌گوید: "وقتی سلول‌ها زیر استرس قرار می‌گیرند، برای مثال در هنگام کمبود تغذیه، آنها به عنوان نوعی استراتژی بقا به دگرگون کردن پروتئین‌ها روی می‌آورند. در موش‌های مادر دچار فقر پروتئین ما، دیدیم که فرزندان آنها دارای rDNA متیل شده بودند. این موضوع باعث کند شدن بیان rDNA آنها می‌شود، که می‌تواند بر عملکرد ریبوزوم‌ها تأثیر بگذارد و منتج به ایجاد فرزند کم‌جثه‌تر شود – در حدود 25 درصد سبک‌تر."
"اثرات اپی‌ژنتیک در محدودة حاد زمانی رشد فرزند در جنین بروز می‌یابد، و این اثرات در طول دوران بزرگسالی پابرجا باقی می‌مانند. رژیم غذایی مادر در هنگام باداری می‌تواند در مورد وضعیت اپی‌ژنتیک فرزند نسبت به رژیم غذایی پس از تولد وی تأثیرات بیشتری داشته باشد."
پروفسور راکیان می‌نویسد که هنگام بررسی ترتیب ژنتیک پایة rDNA در موش‌های ژنتیکی همسان، rDNA میان موش‌ها از نظر ژنتیکی همسان نبود، و حتی در مورد یک موش مشخص، کپی‌های rDNA از نظر ژنتیکی متفاوت بودند. این تنوعات rDNA ویژگی‌های فرزند را تعیین می‌کنند.
چندین رونوشت از rDNA در هر ژنوم داده شده وجود دارد. تیم تحقیق دریافت که تمامی رونوشت‌های rDNA به صورت اپی‌ژنتیک پاسخ نمی‌دهند. فرزند متولد شده از مادر دارای رژیم غذایی کم‌پروتئین فقط دارای یک فرم از rDNA بود – "واریانت A" – که به نظر می‌رسید در معرض متیلاسیون و تأثیر بر وزن قرار داشت.
موش‌هایی که DNA واریانت A بیشتری داشتند نسبت به تمامی فرزندان کوچک‌تر بودند.
جنبة ارثی دیابت نوع 2 برآورد می‌شود که 28 تا 80 درصد باشد، اما مطالعات ژنوم فقط برای 20 درصد محاسبه شده‌اند. نقش مهمی که تنوع ژنتیکی rDNA بازی می‌کند می‌تواند بخشی از این حلقة مفقودة وراثت را توضیح دهد.
یافته‌ها همچنین نشان دادند که موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی دارای چربی زیاد دارای فرزندانی با متیلاسیون افزایش یافتة rDNA بودند. نویسندگان عنوان می‌کنند که متیلاسیون می‌تواند یک پاسخ استرس عمومی باشد و نیز می‌تواند افزایش میزان چاقی در سطح جهان را توضیح دهد./
