genomic imprinting

Genomic Imprinting

در سال 1984 یک آزمایشی توسط McGrath و Solter انجام شد که هدف آنها پیوند پیش‌نوکلئوس بین جنین‌های تک‌سلولی برای ساخت جنین‌های موش دیپلوئید با دو پیش‌نوکلئوس ماده (ژنوژنون‌) یا دو پیش‌نوکلئوس نر (آندروژنون‌) بود. یعنی این اعتقاد را داشتند که اگر هر دو والدین به طور مساوی در محتوای ژنتیکی فرزندان خود نقش داشته باشند پس پیوند دو پیش‌نوکلئوس ماده یا دو پیش‌نوکلئوس نر منجر به جنین‌زایی طبیعی میشود.

در نهایت توانایی این جنین‌ها برای رشد کامل را با جنین‌های نرمال که در آن پیش‌نوکلئوس نر با پیش‌نوکلئوس ماده آمیزش داده شده بود، مقایسه کردند. نتایج نشان داد که جنین‌های ژنوژنتیک و آندروژنتیک دو والدینی دیپلوئید، جنین‌زایی طبیعی را کامل نمی‌کنند، در حالی که جنین‌های نرمال کنترل شده جنین‌زایی طبیعی انجام می‌دهند. نتیجه گرفتند که سهم مادر و پدر در ژنوم جنینی در پستانداران معادل هم نیست و یک ژنوم دیپلوئیدی که تنها از یکی از دو جنس والدین مشتق شده است قادر به جنین زایی کامل نخواهد بود.در واقع از تکنیک انتقال هسته ای با  کمک میکروپیپت ها و میکروسکوپ های پرقدرت برای حذف هسته نر یا هسته های ماده از یک تخمک تازه بارور شده استفاده کردند و آنها را در انواع مختلف قرار دادند در نتیجه سه نوع جنین دیپلوئید جدید تولید شد : جنینی با دو ژنوم مادری (ژنوژنتیک) یا جنینی با دو ژنوم پدری (آندروژنتیک) یاجنینی با یک ژنوم دو والدینی (نوع وحشی). جنین های ژنوژنتیک و آندروژنتیک در مراحل اولیه جنینی کشنده بودند. فقط جنین هایی که هم هسته مادری و هم هسته ای پدری (نوع وحشی) دریافت کرده بودند،توانستند زنده بمانند. این آزمایشات لزوم وجود هر دو ژنوم مادر و پدر در تولید مثل پستانداران را نشان می دهد و همچنین نشان می دهد که دو ژنوم والدین مجموعه های متفاوتی از ژن های مورد نیاز برای جنین کامل را بیان می کنند.اینجا بود که اصطلاح نقش بندی ژنگانی یا ژنومیک امپرینتینگ مطرح شد. در واقع آنها کشف کردند که بین ژن های خاصی در کروموزوم های مادری و پدری تفاوت وجود دارد و منجر به بیان تنها یک نسخه از آن ژن ها در فرزندان می شود. در نتیجه، به ارث بردن هر دو ژن مادر و پدر برای ادامه رشد طبیعی نیاز است. برای درک نحوه عملکرد امپرینتینگ، به جای نگاه کردن به کل ژنوم، تأثیر این فرآیند را بر روی مناطق کروموزومی کوچکتر و ژن های منفرد در نظر بگیرید. در موجودات دیپلوئید، آلل های مادری و پدری بیشتر ژن‌های اتوزومی در سطوح مشابهی بیان می‌شوند و بنابراین به همان اندازه به فنوتیپ کمک می کند.  حتی اگر نسخه ای که از یکی از والدین به ارث برده شده معیوب باشد، یک آلل جایگزین از والد دیگر وجود دارد و فرد فنوتیپ سالم دارد. اما در پستانداران مانند انسان و موش وکیسه ‌داران ژن های در نواحی خاص وجو دارد که با وجود اینکه دو نسخه از ژن وجود دارد، گویی فرد برای این ژن هاپلوئید است زیرا فقط یک نسخه از آن بیان می شود. به عبارت دیگر، هیچ آلل جایگزینی وجود ندارد پس ژن‌های حک شده را در برابر اثرات منفی جهش‌ها آسیب‌پذیرتر هستند. به‌علاوه، ژن‌ها و جهش‌هایی که معمولاً ممکن است به فرم مغلوب به ارث برسند، از آنجایی که یکی از آلل های ژن های حک شده از یک والد بیان میشود اگر دچار جهش شود  شبیه فرم غالب منجر به بیماری میشود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *