پلیمورفیسم ژنتیکی و تأثیرات آن بر سلامت و ویژگیهای انسانی
29 دی 1403 1403-10-29 17:23پلیمورفیسم ژنتیکی و تأثیرات آن بر سلامت و ویژگیهای انسانی
پلیمورفیسم ژنتیکی و تأثیرات آن بر سلامت و ویژگیهای انسانی
مقدمه: پلیمورفیسم ژنتیکی چیست؟
پلیمورفیسم ژنتیکی به تفاوتهای پایدار و طبیعی در توالی DNA میان افراد یک جمعیت اطلاق میشود که حداقل در ۱ درصد افراد دیده میشود. این تفاوتها میتوانند در ساختار ژنها یا نواحی تنظیمی DNA ایجاد شوند و تأثیرات متنوعی بر عملکرد ژنها، ویژگیهای فیزیکی و سلامت انسان دارند. پلیمورفیسمها میتوانند در بیماریها، واکنش به درمانها، و حتی ویژگیهای ظاهری فردی تأثیرگذار باشند.
—
انواع پلیمورفیسم ژنتیکی
1. پلیمورفیسم تکنوکلئوتیدی (SNPs)
پلیمورفیسم تکنوکلئوتیدی (SNP) یکی از رایجترین و مهمترین انواع پلیمورفیسمهاست. در این نوع، یک جفت باز در توالی DNA تغییر میکند که میتواند در نواحی کدکننده ژنها یا نواحی تنظیمی باشد. این تغییرات میتوانند بهطور مستقیم بر عملکرد ژنها یا تنظیم آنها تأثیر بگذارند.
برای مثال، SNP در ژن APOE که به تولید پروتئین آپولیپوپروتئین E مربوط است، میتواند خطر ابتلا به بیماری آلزایمر را افزایش دهد. افرادی که نسخهای از این SNP را دارند که منجر به تولید نوع ε4 این پروتئین میشود، بیشتر در معرض ابتلا به آلزایمر قرار دارند.
همچنین، SNP در ژن MTHFR میتواند بر متابولیسم فولیکاسید تأثیر بگذارد و باعث افزایش خطر بیماریهای قلبی و عروقی در افرادی شود که از این پلیمورفیسم برخوردارند.
2. پلیمورفیسم تکرارهای کوتاه (STRs و VNTRs)
پلیمورفیسمهای طول توالی (STR و VNTR) به تغییراتی گفته میشود که در تعداد تکرار های کوتاه بخش هایی از DNA در نواحی غیرکدکننده رخ میدهد. این نوع پلیمورفیسمها نقش مهمی در شناسایی افراد، مطالعات پزشکی قانونی و بررسیهای ژنتیکی دارند. بهعنوان مثال، در آزمایشهای ژنتیکی برای بررسی شباهتهای ژنتیکی یا پدر و مادر، از STR یا VNTR استفاده میشود.
در این راستا، VNTR در ژن D1S80 برای شناسایی هویت فرد و تعیین روابط خویشاوندی بسیار مفید است و در آزمایشهای ژنتیکی پزشکی قانونی کاربرد زیادی دارد.
3. پلیمورفیسم کروموزومی
پلیمورفیسمهای کروموزومی تغییراتی هستند که در ساختار یا تعداد کروموزومها اتفاق میافتند. این تغییرات میتوانند به اختلالات ژنتیکی شدید منجر شوند. برای مثال، سندرم داون که ناشی از وجود یک کپی اضافی از کروموزوم ۲۱ است، یکی از شناختهشدهترین نمونههاست. این تغییر باعث بروز اختلالات ذهنی و فیزیکی در افراد مبتلا به این سندرم میشود. همچنین سندرم ترنر که در آن یک کروموزوم X در زنان از بین رفته یا بهطور ناقص وجود دارد، منجر به ناتوانیهای رشد و باروری میشود.
4. پلیمورفیسم در طول توالیهای غیرکدکننده
این نوع پلیمورفیسمها در نواحی غیرکدکننده DNA رخ میدهند که تأثیرات آنها میتواند بر تنظیم بیان ژنها، تعاملات پروتئینها و فرآیندهای سلولی تأثیرگذار باشد. این تغییرات معمولاً کمتر به چشم میآیند، اما در برخی شرایط خاص میتوانند باعث حساسیت به بیماریها یا تغییرات در واکنش بدن به محیط یا داروها شوند.
برای مثال، پلیمورفیسم در ژن EPAS1 که در ساکنان مناطق با ارتفاعات بالا مانند تبتیها یافت میشود، آنها را قادر میسازد که بهطور مؤثری در شرایط کماکسیژن زندگی کنند.
—
تأثیرات پلیمورفیسم ژنتیکی
1. سلامت و بیماریها
پلیمورفیسمهای ژنتیکی میتوانند خطر ابتلا به بیماریهای مختلف را تحت تأثیر قرار دهند. بهعنوان مثال، SNP در ژن BRCA1 و BRCA2 احتمال ابتلا به سرطان پستان و تخمدان را در زنان افزایش میدهد. افراد حامل این پلیمورفیسمها تا ۷۰ درصد بیشتر در معرض ابتلا به سرطان پستان قرار دارند.
همچنین، پلیمورفیسم در ژن IL6 که در التهابهای مزمن نقش دارد، میتواند با افزایش خطر ابتلا به بیماریهای خودایمنی، دیابت نوع ۲ و بیماریهای قلبی ارتباط داشته باشد.
2. پاسخ به داروها
پلیمورفیسمها میتوانند بر نحوه واکنش بدن به داروها تأثیر بگذارند و به همین دلیل در پزشکی شخصیسازیشده اهمیت دارند. بهعنوان مثال، SNP در ژن CYP2D6 میتواند سرعت متابولیسم داروهای ضدافسردگی را تغییر دهد. افراد دارای این پلیمورفیسم ممکن است به دوزهای استاندارد داروها واکنش متفاوتی نشان دهند و نیاز به تغییر دوز داشته باشند.
3. ویژگیهای فردی و تکامل
پلیمورفیسمهای ژنتیکی تأثیر زیادی بر ویژگیهای ظاهری انسانها دارند. بهعنوان مثال، پلیمورفیسم در ژن MC1R میتواند رنگ پوست و مو را تعیین کند. افرادی که پلیمورفیسم در این ژن را دارند، معمولاً دارای موهای قرمز هستند. همچنین، برخی پلیمورفیسمها مانند پلیمورفیسم در ژن ADH1B به توانایی بدن در تجزیه الکل و تحمل به الکل ارتباط دارند.
نتیجهگیری
پلیمورفیسمهای ژنتیکی پایهگذار بسیاری از ویژگیهای فردی و زمینهساز تفاوتهای سلامت و واکنش به محیط هستند. درک دقیق این تغییرات میتواند در پزشکی شخصیسازیشده، شناسایی و پیشگیری از بیماریها و درمانهای مؤثرتر نقش بسزایی داشته باشد. بهویژه با پیشرفت در علم ژنتیک و تکنولوژیهای نوین، این اطلاعات میتوانند به ابزاری قدرتمند در درمانهای مبتنی بر ژنتیک و تکامل انسانها تبدیل شوند.
—
منابع:
1. Frosst, P., et al. (1995). “A candidate genetic risk factor for vascular disease: a common mutation in methylenetetrahydrofolate reductase.” Nature, 394(6691), 211-214
2. Simonson, T. S., et al. (2010). “Genetic evidence for high-altitude adaptation in Tibet.” Science, 329(5987), 72-75
3. Miki, Y., et al. (1994). “A strong candidate for the breast and ovarian cancer susceptibility gene BRCA1.” Science, 266(5182), 66-71
4. Enomoto, T., et al. (2003). “The association between genetic variations in alcohol dehydrogenase and alcohol consumption.” The Lancet, 361(9364), 1404-1410.