مشروع "ما فوق الجينومات epigenome" يكتشف التناغم في الخلايا

مشروع "ما فوق الجينومات epigenome" يكتشف التناغم في الخلايا
لماذا تبدو الخلايا متباينة وتعمل أشياء مختلفة طالما أنها كلها تمتلك نفس الجينوم؟
إنه ما فوق الجينوم (الإبيجينوم)، وهو الذي يقود التناغم بين عازفي هذه السمفونية.
نشرت مجلة ناتشر هذا الأسبوع عددا خاصا حول قضية "ما فوق الجينومات"، حيث كان المعهد الوطني للصحة NIH قد أطلق مشروع "الاتحاد لوضع خرائط ما فوق الجينومات REC" وذلك بعد نشر نتائج مشروع إنكود (وهو مجهود سابق لفهم كيفية التعبير عن العديد من الجينات). وينطلق عدد ناشتر بنشر الاكتشافات المبنية على كشف 111 إبيجينوم مرجعي، ويسعى مشروع REC لفهم الأسباب التي تؤدي لتفعيل الجينات وتثبيطها، أي آليات تنظيم سلوك هذه الجينات.
تعبر كل خلية بشرية عن نصف المورثات البالغة 22000 في جينوم البشر، في حين يتم ضبط بقية المورثات بعوامل فوق جينية قادرة على تضخيمها أو كبتها، وتشمل هذه العوامل واسمات الميثيل methyl tags (على بروتينات الهيستونات التي يلتف حولها جزيء ال DNA) وواسمات الأستيل، والمعزازات promoters، والمحسنات enhancers، وغيرها من العمليات. وقد نشرت Researchers generate a reference map of the human epigenome
ملخصا لهذه الاكتشافات، في حين ضمت ناتشر عشر مقالات وأوراق بحثية، وهي:
نظرة عامة ومنبر لنقاش خمسة من العلماء يعطون وجهات نظر مختلفة حول معنى "ما فوق الجينات". Epigenomics: Roadmap for regulation
افتتاحية حول الآفاق المستقبلية لهذا العلم الناشئ لفهم الوراثة والأمراض. Beyond the genome
تحليل متكامل لجينومات 111 إنسان. Integrative analysis of 111 reference human epigenomes
ورقة حول التباينات في التعبير الجيني بين الانسجة البشرية. Integrative analysis of haplotype-resolved epigenomes across human tissues
ورقة بحثية حول كيفية التعرف على بنية الكروماتين خلال مرحلة تمايز الخلايا الجذعية. Chromatin architecture reorganization during stem cell differentiation
ورقة حول حرائك ارتباط عوامل الانتساخ خلال مرحلة تمايز الخلايا الجذعية الجنينية. Transcription factor binding dynamics during human ES cell differentiation
رسالة حول استخدام البصمة فوق الجينية لفحص الشبكات العصبية المتشكلة الآن. Dissecting neural differentiation regulatory networks through epigenetic footprinting
رسالة حول كيفية تعريف مشهد الطفرات ودورها في السرطان بمفهوم ما فوق الجينات. Cell-of-origin chromatin organization shapes the mutational landscape of cancer
رسالة حول ما فوق الجينات ومرض الزهايمر.
وكمثل مشروع إنكود، يدين هذا الاتحاد بالقليل لنظرية التطور. فثلاثة فقط من المقالات ذكرت نظرية التطور، وتكلمت تلك الثلاثة إما عن:
1) العناصر المحفوظة conserved تطوريا،
أو
2) الأمل بأن يلقي هذا العمل ضوءاً على التطور.
تشم من معظم المقالات
رائحة الدهشة كُتّابها من تعقيد ما فوق الجينومات، إذ يقول المحررون: "ليست هذه المهمة التي بين أيدينا سطحية البتة، وهو ما يحب الباحثون قوله دائما"، مع أن الباحثين في هذه المرحلة ما زالوا يحاولون إيجاد الأسئلة التي يجب عليهم طرحها.
المنشور الأكثر إمتاعا في هذا الموضوع هو: "ما فوق الجينوم: التناغم داخل خلايانا" Epigenome: The symphony in your cells
لكاتبته كيري سميث. يشمل هذا المنشور مقطعا مصورا لموسيقيين يعزفون مقطوعات من سيمفونية بيتهوفن الخامسة، شارحة أن كل الموسيقيين لهم نفس الأداء لكن المنسق يعلّم كل واحد منهم متى يعزف، وهذه مشابهة جيدة إلى حد ما، لكن ما فوق الجينومات مكونة من العديد من الأجزاء التي تبدو غير خاضعة لقائد واضح كذلك المنسق الذي ينظم عمل الموسيقيين، فهل هناك من منسق في الخلية؟ لا بد من بذل المزيد من الجهود للإجابة عن هذا السؤال. وتنهي سميث منشورها بقولها: "يبين العمل ككل مقدار تعقيد ما فوق الجينوم في الخلية وكيف أنه منظم بإتقان – تماما كسيمفونية بيتهوفن".
لتوضيح علمي لموضوع ما فوق الجينات انظر فيديو د. توم وودوارد و د. جيمس غيلز بعنوان: "غموض ما فوق الجينومات: ما الذي يقبع خلف الدنا The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA" على اليوتيوب.
تعتبر ما فوق الجينات ثورة علمية، وقد تكون ثورة بحجم ثورة الجينات نفسها، فإن كنت تعتقد بأن علم الجينات والوراثة يشير نحو التصميم الذكي، فانتظر حتى ترى ماذا سينتج عن علم ما فوق الجينات، حيث تمثل ما فوق الجينات طبقات من التعقيد المعلوماتي: شيفرات تنظم شيفرات أخرى بطرق ستتحدى بشكل قاتل آلية الطفرة والانتخاب التي تقترحها النظرية الداروينية.
حتى هذه اللحظة، قضى هذا المجال على خرافة الدنا الخردة، وقد يَثبت أن الكثير من الجينوم (والذي يبدو لأنصار الداروينية غامضا أو غير ضروري) هو المفتاح لفهم الوراثة، وذلك عندما يتحرر الباحثون من التبعية لداروين ويستمعون بحرية للسيمفونية.
ترجمة موسى ادريس

مواضيع ذات صلة

الوراثة فوق الجينية (الايبيجينيتك) vs الدروانيه