كيف يمكن للطفرات الوراثية أن تؤثر على صحتك

الكروموسومات

تحتوي الخلايا البشرية الطبيعية على 23 زوجا من الكروموسومات، أي 46 كروموسوما مفردا في كل خلية

إن التغير في عدد الكروموسومات يمكن أن يؤدي إلى مشكلات في النمو والتطور وعمل أجهزة الجسم. يمكن أن تحدث تلك التغيرات خلال تكوين الخلايا التناسلية (البويضة والحيوان المنوي) او في المراحل الأولى من نمو الجنين، أو قد تحدث في أي خلية بعد الولادة. ويطلق على عملية اكتساب أحد الكروموسومات أو فقد أحد الكروموسومات من 46 كروموسوما طبيعيا اسم اختلال الصيغة الصبغية.

ويعد التثلث الصبغي أو وجود كروموسوم إضافي في الخلايا من الأشكال الشائعة لاختلال الصيغة الصبغية. وتوجد ثلاث نسخ من كروموسوم محدد في الخلايا لدى الأشخاص المصابين بالتثلث الصبغي بدلا من نسختين في الوضع الطبيعي. ومتلازمة داون هي مثال على أحد الاضطرابات الناتجة عن التثلث الصبغي. ويوجد لدى الأشخاص المصابين بمتلازمة داون عادة ثلاث نسخ من الكروموسوم 21 في كل خلية، مما يجعل المجموع 47 كروموسوما في كل خلية

يمكن أن تؤدي التغيرات التي تؤثر في بنية الكروموسومات إلى حدوث مشكلات في النمو والتطور وعمل أجهزة الجسم. كما يمكن أن تؤثر هذه التغيرات في العديد من الجينات في الكروموسوم، وتعطل تكون البروتين من هذه الجينات.

يمكن أن تحدث تغيرات هيكلية خلال تكون خلايا البويضة أو الحيوان المنوي، او أثناء مراحل التطور الأولية في حياة الجنين، أو قد تحدث في أي خلية بعد الولادة. يمكن آن يتغير ترتيب قطع من الحمض النووي داخل كروموسوم واحد أو تنتقل من كروموسوم الى اخر. يعتمد تأثير التغيرات الهيكلية على حجمها وموقعها وما إذا حدث اكتسابٌ أو فقدٌ لأي مواد وراثية. وتسبب بعض التغيرات مشكلات صحية، بينما قد لا تحدث تغيرات أخرى أي تأثير في صحة الإنسان.

جين واحد

تنتج بعض الأمراض الوراثية بسبب طفرات في جين واحد. وعادة تورث هذه الأمراض عن طريق أحد الأنماط التالية، بناء على الجين المتأثر.

أنماط الوراثة:

• الوراثة المتنحية

  في الوراثة المتنحية، تحمل نسختا الجين في كل خلية طفرة مسببة للمرض، و يحمل كلا والدي الشخص المصاب بالمرض المتنحي نسخة واحدة من الطفرة المسببة للمرض، ولكن عادة لا تظهر عليهم علامات المرض وأعراضه (صورة). عادة لا تظهر الامراض المتنحية في كل أجيال العائلة المصابة بالمرض. (رابط لإلقاء نظرة متعمقة على الوراثة المتنحية)

• الوراثة السائدة

  إن وجود طفرة واحدة مسببة للمرض في نسخة( أليل) واحدة من الجين في كل خلية يكفي لإصابة الشخص بالمرض السائد (صورة). في بعض الحالات، يرث الشخص المصاب المرض من أحد الوالدين المصابين. وفي حالات أخرى، قد يحدث المرض نتيجة لطفرة جديدة مسببة للمرض في الجين ، هذا يحدث عادة للأشخاص الذي لا يوجد لديهم تاريخ في عائلتهم من الإصابة بهذا المرض.

• الوراثة المتنحية  المرتبطة بالكروموسوم اكس

  تحدث الامراض المتنحية المرتبطة بالكروموسوم إكس نتيجة لطفرات مسببة لأمراض تصيب الجينات الموجودة في الكروموسوم إكس. وفي حالة الرجال ( ليس لديهم سوى كروموسوم إكس واحد)، يكفي وجود طفرة في النسخة الوحيدة من الجين في كل خلية للإصابة بالمرض. أما لدى النساء ( لديهن 2 كروموسوم إكس)، فيتعين وجود الطفرة المسببة للمرض في كلتا نسختي الجين للإصابة بالمرض. ونظرا لأنه من غير المحتمل وجود نسختين متغيرتين من هذا الجين لدى النساء،من الغالب إصابة الذكور الأمراض المتنحية المرتبطة بالكروموسوم إكس أكثر من النساء. من سمات الوراثة المتنحية المرتبطة بالكروموسوم إكس أن الآباء لا يستطيعون نقل السمات المرتبطة بالكروموسوم إكس إلى أبنائهم الذكور (لا تنتقل من الذكور إلى الذكور).

• الوراثة السائدة المرتبطة بالكروموسوم إكس ( X )

  تحدث الامراض المرتبطة بالكروموسوم إكس نتيجة وجود الطفرة الوراثية المسببة للمرض في جينات الكروموسوم إكس، وهو أحد كروموسومي الجنس في كل خلية. وفي حالة النساء (يوجد لديهن 2 كروموسوم إكس)، يكفي وجود طفرة مسببة للمرض في أحد نسختي الجين في كل خلية للإصابة بالمرض. أما في حالة الرجال (ليس لديهم سوى كروموسوم إكس واحد)، فوجود طفرة مسببة للمرض في النسخة الوحيدة من الجين في كل خلية يسبب حدوث المرض. في معظم الحالات، يصاب الذكور بأعراض أكثر حدة من النساء. من سمات الوراثة المرتبطة بالكروموسوم إكس أن الآباء لا يمكنهم نقل السمات ذات العلاقة بالكروموسوم إكس إلى أبنائهم الذكور (لا تنتقل من الذكور إلى الذكور).

• الامراض المرتبطة بالكروموسوم واي ( Y )

  يعتبر المرض مرتبطا بالكروموسوم واي، في حال وجود الطفرة المسببة للمرض علئ الجين الموجود في الكروموسوم واي، إحدى كروموسومي الجنس في كل خلايا الذكور. نظرا لوجود الكروموسوم واي لدى الذكور فقط، فإن الامراض المرتبطة بالكروموسوم واي لا يمكن انتقالها إلا من الأب إلى الابن.

• أمراض السيادة المشتركة

  في الوراثة بنمط السيادة المشتركة، تصاب نسختان مختلفتان من الجين (الأليلات) وكل منهما تنتج بروتينا مختلفا إلى حد ما. ويؤثر كلا الأليلين في السمات الوراثية أو يحددان سمات المرض الوراثي .

• أمراض الميتوكوندريا

  تعرف الوراثة الميتوكوندريا أيضا باسم الوراثة الأمومية، وهي مرتبطة الجينات الموجودة في الحمض النووي للميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي هياكل موجودة في كل خلية تحول الجزيئات إلى طاقة (بيت الطاقة)، وكل منها يحتوي على كمية من الحمض النووي. وبما ان خلايا البويضة هي التي توفر الميتوكوندريا إلى الجنين ، لا يمكن إلا للإناث نقل الطفرات الوراثية الميتوكوندريا إلى أطفالهن. الامراض الناتجة عن طفرات وراثية في الحمض النووي للميتوكندريا قد تظهر في كل جين، وتصيب الذكور والإناث، ؛ لكن لا ينقل الآباء هذه الأمراض إلى بناتهم أو أبنائهم.

الأمراض المعقدة أو متعددة العوامل

توصل الباحثون إلى أن جميع الحالات والأمراض تقريبا تسهم فيها مكونات وراثية. بعض الامراض مثل فقر الدم المنجلي والتليف الكيسي تنتج عن طفرات مسببة للمرض تصيب جين واحد. لكن أسباب الكثير من الامراض الاخرى أكثر تعقيدا. المشكلات الصحية الشائعة مثل مرض القلب والنوع الثاني من داء السكري والسمنة لا تنتج عن سبب جين واحد، ولكنها ترتبط في الغالب بتأثيرات عدة جينات (عديدة الموروثات) جنبا إلى جنب مع نمط الحياة والعوامل البيئية. ويطلق على الأمراض الناتجة عن العديد من العوامل المساهمة اسم الأمراض المعقدة أو متعددة العوامل.

وعلى الرغم من أن الامراض المعقدة غالبا تظهر بكثرة في بعض العائلات، فهي لا تسير وفقا لنمط وراثي واضح، وهو ما يجعل من الصعب تحديد احتمالية الإصابة او انتقالها للأبناء. من الصعب أيضا دراسة الأمراض المعقدة وعلاجها؛ نظرا لعدم معرفة العوامل المسببة لمعظم هذه الاضطرابات حتى الآن. ويستمر الباحثون في البحث عن الجينات الرئيسية المساهمة في العديد من الامراض المعقدة الشائعة.

المصادر

• المعاهد الوطنية للصحة
• المعاهد الوطنية للصحة