دوقلوها، اسرار شگفت انگیز طبیعت

 یکی از جالب ترین مقاله های اخیر


بارداری مادر دخترهای دوقلوی هلندی بدون هیچ مشکلی پیش رفت و آنها سر وقت تعیین شده به دنیا آمدند اما دوقلوها با این‌که همسان بودند، از نظر سلامت با هم خیلی فرق داشتند.

یکی از آنها طبیعی ولی دیگری دو روده و دو نخاع داشت که در انتهای گردن به دو نیم شده بود. این شروع یک دهه تحقیق درخصوص رازهای بیولوژیک بود؛ این که چرا این دو قلوی همسان که از یک ژن بودند، اینقدر با هم تفاوت داشتند؟

البته دوقلوهای همسان بنابر تفاوت های موجود در محیط زندگی شان بعدها از نظر شخصیتی متفاوت خواهند شد و حتی گذر عمر روی جسم آنها اثراتی متفاوت می گذارد، اما تفاوت این دوقلوها از همان بدو تولد ـ که در رحم مادر و در نتیجه در محیطی یکسان، رشد کرده بودند ـ از چه ناشی می شد؟

حل این معما خیلی چیزها را از جمله این که انسان چرا تا این اندازه با همنوعان فرق دارد، روشن می کرد. دانشمندان بیش از یک قرن است، محیط زندگی و ژن های انسان را در این تفاوت دخیل می دانند اما واقعا کدام مهم تر است؟ طبیعت یا تربیت. یافته ها نشان می دهد، اگر بارها و بارها به دنیا می آمدیم به رغم داشتن همان ژن و رشد در همان محیط ـ رحم مادر ـ متفاوت با قبل متولد می شدیم اما در کنار طبیعت و تربیت چه چیز دیگری در این مساله نقش دارد؟

دوقلوهای همسان از یک تخمک بارورشده که دو نیم می شود، به وجود می آیند. بنابراین دی.ان.ای آنها یکی است و به همین دلیل شبیه یکدیگر می شوند اما از آنجا که دوقلوهای غیرهمسان از دو تخمک بارور شده مجزا به وجود می آیند دی.ان.ای یکسان ندارند و از نظر ظاهری متفاوت خواهند بود اما شخصیت و رفتارهرنوع دوقلو به محیطی که در آن زندگی می کنند، ربط دارد.

اما وضعیت دوقلوهای هلندی بسیار متفاوت بود. محققان مشتاق بودند دریابند چرا آنها که از یک تخمک و ژن مشابه بودند، از لحاظ فیزیکی تا این حد فرق داشتند؟

اولین فرضیه این بود که آنها کاملا همسان نبوده اند. می توانید دوقلوهای همسانی بیابید که از نظر ژنتیک با هم متفاوتند که این موضوع استثناست.

دو چیز می تواند باعث شود دوقلوهای همسان از نظر ژنتیک با هم متفاوت باشند. گاهی اوقات وقتی یک تخمک بارور شده در حال تقسیم شدن است، اشتباهی رخ می دهد. مثلا ممکن است کل کروموزوم ها در یک قل حضور داشته باشند اما در دیگری خیر. سال 1362 از یک تخمک بارورشده سه قلو به وجود آمد و هنگام تقسیم تخمک، یکی از بخش ها یک کروموزوم Y از دست داد. بنابراین جنین ها به دوپسر و یک دختر تبدیل شدند.

راز دوقلوها
======
حتی وقتی تخمک بدون هیچ خطایی تقسیم می شود، بعدا در اثر جهش می تواند موجب تفاوت در جنین ها شود. اگر در مراحل اولیه شکل گیری جهشی رخ دهد، تقریبا تمام سلول های بدن یکی از دوقلوها، آن را به ارث می برد درحالی که ممکن است هیچ یک از آن سلول ها در بدن قل دیگر وجود نداشته باشد.

اثر اکثر جهش ها قابل شناسایی نیست اما هرازگاهی آنها ژن های اصلی را هدف قرار می دهند. به نظر می آمد نقص در عملکرد ژن آکسین که مسئول شکل گیری بدن است در بدن قل بیمار هلندی موجب این وضعیت شده باشد اما محققان هیچ نوع تفاوت ژنی در دوقلوها ندیدند. بنابراین به این فکر افتادند که چیز دیگری موجب وقفه در کار ژن آکسین شده است.

سپس به ترکیبات شیمیایی موجود در سلول های خونی دوقلوها نگاهی انداختند و تقریبا مطمئن شدند اطراف ژن آکسین در بدن نوزاد بیمار مقدار بسیار بالایی متیلاسیون وجود داشته که موجب این مشکل شده است. ماده شیمیایی متیل فعالیت ژن های مجاور خود را سرکوب می کند. مشخص شد بسیاری از تفاوت های دوقلوها مانند وجود اختلال ها از جمله سرطان، ورم مفاصل روماتیسمی و اوتیسم دریکی از قل ها، به تنوع سطح متیلاسیون در خون آنها بستگی دارد. حتی برخی محققان ـ نه همه ـ معتقدند این ماده شیمیایی می تواند روی تفاوت رفتاری دوقلوها تا اندازه ای موثر باشد.

پس راز حل شد؟ خیر، هنوز خیلی مانده تا حل شود. اکنون باید فهمید چه چیزی باعث می شود سطح متیلاسیون به آستانه بحرانی در یک قل برسد اما در دیگری خیر.

مطالعات نشان می دهد، همه انواع عوامل محیطی، از آفت کش ها و آلوده کننده ها گرفته تا رژیم غذایی، سیگار و الکل، می تواند الگوهای متیلاسیون را تغییر دهد و زمانی که الگوهای متیلاسیون تغییر کرد، اثراتی طولانی مدت را موجب می شود.

مثلا وقتی سیگاری ها عادت خود را ترک می کنند، در برخی، تغییرات متیلاسیون شان بسرعت به حالت عادی باز می گردد اما در دیگران تا دهه ها باقی می ماند و ممکن است به همین دلیل باشد که سیگاری های سابق حتی پس از سال ها دور انداختن آخرین ته سیگارشان همچنان در معرض خطر ابتلا به سرطان و مشکلات تنفسی باشند.

تغییرات مقدار متیلاسیون می تواند تولید سرطان کند. بنابراین این تغییرات می تواند هم علت باشد و هم معلول. محیط روی شکل گیری ویژگی های کلی ما از زمان تشکیل نطفه با اثرگذاری روی فعالیت ژنی نقش مهمی بازی می کند و همچنین نحوه رفتار، سبک زندگی و بهداشت، بدنمان را تحت تاثیر قرارمی دهد. این مساله می تواند دلیلی بر تفاوت های فیزیکی دوقلوهای همسان از بدو تولد باشد.

تفاوت های همسانی
============
بنابرگفته یکی ازمحققان، اگر دو قلوهای همسان در محیط های زندگی متفاوتی قرار گیرند پس از مدتی الگوهای متیلاسیونشان بیش از پیش متفاوت شده، در نتیجه رفتارهای متفاوتی از خود بروز می دهند. در واقع این مساله می تواند دلیل منحصر به فرد بودن هریک از ما انسان ها باشد.

اما این سوال هنوز مطرح است. پس چرا دوقلوهای هلندی در محیطی یکسان ـ رحم مادر ـ چنین تفاوتی از خود بروز دادند؟ بنابرمطالعات این موضوع می تواند به تفاوت های ظریف فیزیکی مثل اندازه بند ناف یا وجود خطاهایی هنگام نسخه برداری از علائم تقسیم سلولی ربط داشته باشد.

یکی از محققان معتقد است، نه تنها برخی از این تفاوت ها در نتیجه انتخاب تصادفی صورت می گیرد بلکه این تصادفی بودن بخشی از ویژگی های مربوط به تکامل است. در ژنوم ما انسان ها صدها منطقه وجود دارد که الگوهای متیلاسیون موجود در آنها نه از قبل به طور ژنتیکی تعیین شده و نه تحت تاثیر محیط قرار گرفته اند و از فردی به فرد دیگر کاملا متفاوت اند. به نظر می رسد این نواحی حاوی بسیاری از ژن های اصلی رشد ما هستند. حتی در میان حیوانات تغییرات تصادفی در اپی ژنتیک، منظور رشد اندام ها از یک سلول غیرمتمایز وجود دارد که موجب تغییرات ژنتیک در آنها و در نتیجه گاه شانس بقای بهتر در آنها می شود. البته میزان اهمیت این تغییرات تصادفی در انسان هنوز کاملا مشخص نشده است. در تحقیقات مربوط به حیوانات مشخص شد که آنها حتی اگر از نظر محیطی و ژنی یکسان باشند، باز هم تفاوت های بسیاری از خود بروز می دهند.

تمام تحقیقات فوق، محققان را به این نتیجه رساند که گوناگونی اپی ژنتیک ها مسئول این تفاوت های رفتاری است و این تغییرات در اثر جهش یا در نتیجه تفاوت های فیزیکی موجود در رحم یا ترکیبی از هردوی آنها رخ می دهد.

این تغییرات کوچک اپی ژنتیک ممکن است روی فعالیت ژنی ما اثر گذاشته، نحوه تعامل ما با محیط را شکل دهد که به نوبه خود مجددا به درون اپی ژنتیک بازخورد دارد و پیغام را تقویت می کند. آن گاه روی بروز ویژگی های ژنی تاثیرات بیشتری گذاشته، وضعیت بیولوژیک، رفتاری و نحوه تجربه ما از دنیا را تشکیل می دهد. پس باید گفت محیط نیست که موجب تغییرات در ما می شود بلکه ما خودمان محیطمان را می سازیم. یافته های فوق نشان می دهد، اگر ما یکی از هزاران کلونی هم باشیم، باز هم در انتها ویژگی های منحصر به فرد خود را خواهیم داشت

طبیعت و تربیت چه نقشی دارند؟
==================
کاملا واضح است. برخی ویژگی هایمان مانند رنگ مو مربوط به ژن ماست درحالی که زبانی که صحبت می کنیم وابسته به محیط زندگی مان است. در این میان شانس به شکل رویدادهای تصادفی در بدن مان یا در محیط زندگی مان رخ می دهد و موجب تفاوت های بسیاری در تک تک افراد می شود.

sciencedail

بسیار جالب بود.