نگرشی بر اپی ژنتیک

DNA در یک سلول یوکاریوتی، حامل اولیه انتقال صفات به فرزندان است. با این حال DNA ارتباط نزدیکی با تعدادی از عوامل کنترل کننده بیان اطلاعات ژنتیکی دارد. این عوامل نه تنها تاثیر زیادی بر نحوه بیان ژن ها دارند بلکه لایه های بیشتری از اطلاعات را میتواند ایجاد کند تا بتواند به صورت موازای اطلاعات ژنتیکی را به ارث برساند. اپی ژنتیک فرایندهای پشت وراثت صفاتی را مطالعه میکند که آنها را نمیتوان به تغییرات در توالی DNA نسبت داد. چشم انداز اپی ژنتیک یک سلول با به خاطر سپردن تصمیمات تکوینی و با حفظ حافظه پایدار و قابل اعتماد در بسیاری ازتقسیمات سلولی به سرنوشت و تنوع آن کمک میکند. ترکیب و ساختار کروماتین میتواند یک ژن یا حتی کل کروموزوم را علامت گذاری و خاموش کند درحالیکه الل آن یا کروماتید خواهر آن در همان هسته فعال باقی میماند. این علائم کروماتین در صورت لزوم میتواند پاک شود و علائم جدید برای سازگاری سلول با تغییر شرایط محیطی یا تکوینی ایجاد کند. اپی ژنتیک تلاش میکند تا بفهمد این علائم چیست؛ چگونه ایجاد میشود و درصورت لزوم معکوس میشوند؛ و مهم تر از همه چگونه آنها به نسل بعد به ارث می رسند . DNA به خودی خود با علامت گذاری باز ها با یک پیام شیمیایی به عنوان مثال اضافه کردن متیل به سیتوزین میتواند اطلاعات بیشتری فراتر از بستر ژنتیک ایجاد کند. DNA در یک آرایه منظم از نوکلئوزوم ها بسته بندی می شود. نوکلئوزوم ها متشکل از هیستون ها و انواع آنها هستند که از نظر شیمیایی در یک الگوی بسیار پیچیده میتوانند دچار تغییر شوند. علائم هیستون نتیجه ماشین سلولی پیچیده است که امضا های موضعی روی توالی DNA ای که بسته بندی میکنند، تولید میکنند و به موجب آن یک حالت قابل انتقال از نظر اپی ژنتیکی ایجاد میکنند. RNA تنظیمی به عنوان جز سوم نقش رو به افزایش و عین حال کمتر درک شده در کنترل اپی ژنتیک را ایفا میکند و ارتباط مهمی بین اطلاعات ژنتیکی و اپی ژنتیکی برقرار میکند. تاثیر متقابل بین این سه بازیگر اصلی، لایه بندی بسیار پیچیده تری از اطلاعات قابل انتقالی که توالی باز ها به تنهایی ارائه میکنند، تولید می کنند. برخلاف اطلاعات توالی DNA ، برگشت پذیری و انعطاف پذیری علائم اپی ژنتیک ویژه تضمین میکند که اطلاعات ژنتیکی میتواند به شیوه بسیار وابسته به موقعیت تفسیر شود. در نهایت اگر این مکانیزم ها به درستی حفظ نشوند، امضاهای اپی ژنتیک میتواند منجر به طیفی از اختلالات عملکردی از توسعه سرطان گرفته تا اختلالات عصبی شود. اپی ژنتیک نقش مکمل ژنتیک را ایفا میکند و بسیاری از جنبه های پزشکی، بیوتکنولوژی و زیست شناسی گیاهی را تحت تاثیر قرار دهد. در دو فصل پایانی کتاب به بررسی تاثیرات محیطی بر کنترل اپی ژنتیک و تنظیم نادرست اپی ژنتیکی در بیماری های انسان پرداخته شده است.