علل جهش

 

بنام خالق هستی

جهش و تغییرات ژنتیک

در هر یک از فعالیتهای سلولی نظیر فرایندهای همانند سازی (Replication ) رو نویسی (Trancecription) ترجمه ( Translation) ترکیب مجدد یا نو ترکیبی ( Recombination) کروموزومها و بروز و ظهور اطلاعات ژنتیکی ( Gene-expression ) احتمال خطا و اشتباه وجود دارد.

درست است که سطح دقت در این فرایندها به گونه ای باورنکردنی بالا و بسیار بالا است , اما با وجود این , احتمال پیوند خوردن خطا در میلیونها و میلیاردها اتصال همیشه وجود دارد

ساختمان ملکول DNA دو زنجیره ای به گونه ای است که بازهای جفت شده در مرکز مفتول و اسیدهای فسفریک در سطح خارجی آن قرار دارند.

این وضعیت سبب می شود که ملکول DNA خاصیت اسیدی پیدا کرده و بتواند با پروتوئینهای بازی ویژه ای نظیر هیستونها یا پروتامین ترکیب شده و نوکلئوپروتوئین را بسازد.

این نوکلئوپروتئین بصورت غلافی سرتاسر ملکول DNA را پوشانیده و آنرا دربرگرفته و حفاظی بدور ملکول بوجود آورده است .اما تمهیدات حفاظتی به همین جا ختم نمی گردد الیاف نوکلئوپروتوئین یا کروموزوم دهها و صدها و هزارها با به روی خود تا می شوند تا هم این ملکول عظیم و سخت پیچیده شوند در درون سلول بسیار کوچک جای بگیرد و هم حفاظت از اطلاعات اساسی حیات در بالاترین سطح بازدهی تحقق پذیرد.

هر قدر موجود پیچیده تر و پیشرفته باشد این تمهیدات حفاظتی شدیدتر است .

در بسیاری از موجودات یوکاریوتیک تک سلولی یا چند سلولی بعد از تمامی این تجهیزات و تمهیدات حفاظتی , الیاف نکلئوپروتئین در عمیق ترین بخش سلول در مناسبترین جایگاه یعنی در هسته و هستک جای گرفته اند .

با همه این پیش بینی ها و شگردهای بسیار ظریف و دقیق ماده ژنتیک هنوز هم آسیب پذیر است و دچار سانحه و ضایعه می گردد.

ضایعاتی که ممکن است هم از درون و هم از برون نشآت بگیرند.

عوامل خارجی از نوع فیزیکی نظیر تشعشات اتمی وکیهانی , اشعه ماورای بنفش و غیره و یا از نوع شیمیائی همچون ازت و گاز خردل , رنگهای اکریدین ,بنزو پرین و بسیاری از ترکیبات شیمیائی نظیر اینها هر کدام بشیوه خاصی قادر به ایجاد ضایعه در ماده ژنتیک هستند .

علاوه بر تمام این پیش بینی های حفاظتی , در کنار فرآیندهای اصلی حیات نظیر همانند سازی , رونویسی و ... سیستمهائی در درون موجود به وجود آمده اند که کارشان شناسائی و آگاهی فوری و سریع از خطاهای داخلی , یا اثرات عوامل خارجی و اقدام فوری و مناسب برای جبران خطا و یا مقابله یا تهدیدات و ترمیم ( Repair ) و تعمیر ضایعات و آسیبهای حاصله است .

اما علی رغم این تمهیدات ظریف و دقیق و گسترده در سطح ماکرو ومیکرو , ساختار ژنتیکی و به تبع آن فینوتیپی موجودات زنده طی میلیونها سال دستخوش تغییرات زیادی شده است .

برخی از این تغییرات چنان محدود و جزئی هستند که در همان سطح ژنوتیپ با قی می مانند و اگر چه از نسلی به نسل دیگر منتقل می گردند اما بروز خارجی یا فینوتیپی پیدا نمی کنند . گاهی هم ممکن است در جندین نسل بعد بروز و ظهور خارجی پیدا کنند .

حال آنکه پاره ای دیگر از این تغییرات سبب تغییر در برخی از صفات و ویژگیهای فینوتیپی در جهت تطابق بهتر با محیط و پیدایش انواع سویه ها و گونه های جدید در یک موجود شده و در مواردی هم در دراز مدت موجب بروز نوع یا گونه جدیدی می شوند. اما اکثر این تغییرات به قدری حساس و شدیداند که مفید به حال موجود نیستند و سبب تطابق بهتر آن با محیط زیست نشده و منجر به مرگش می شوند.

جهش فرآیند یا پویشی است که موجب تغییر مجموعه توارثی سلول و نهایتاٌ پیدایش یک موجود زنده با ویژگیهای جدید ژنتیکی می گردد.

واژه موتاسیون یا جهش اولین بار در سال 1650 میلادی در مورد بروز و ظهور تغییرات ساختمانی مشهود در موجودات زنده بکار برده شد .

اما چون استقبال چندانی از این واژه بعمل نیامد به زودی به بوته فراموشی سپرده شد . در اوایل قرن بیستم یک گیاه شناس هلندی به نام هوگو دو وریس ( Hugo De Vries) نظرات و کشفیات ژرژمندل , زیست شناس مشهور استرالیائی قرن 19 در زمینه وراثت را مورد بررسی و مطالعه مجدد قرار داد و توانست اهمیت و عمق تحقیقات مندل را بار دیگر در ابعاد جدیدی نشان بدهد . وی در ارائه و بررسی نظرات مندل واژه موتاسیون را برای انواع جدید تغییر یافته بکار برد و از آن پس این واژه بطور گسترده ای مورد استفاده زیست شناسان قرار گرفت.

اگرچه هنوز هم مشاهده تغییرات فینوتیپی مهم ترین و ابتدائی ترین شیوه عملی شخیص جهش محسوب می گردد اما امروزه کاملاٌ روشن شده است که این تعریف اساساٌ ناقص و نارسا ست . چرا که بسیاری از جهش ها به علل مختلف به تغییرات فینوتیپی منجر نمیشوند , مثلاٌ در ژنتیک جدید روشن شده است که در رمز ژنتیک ترادف وجود دارد . یعنی برای برخی از اسیدهای آمینه بیش از یک لغت رمز سه حرفی وجود دارد . و لذا اگر چه تغییر و جابجائی در نوکلئوتیدهای DNA موجب به بوجود آمدن لغت رمز جدیدی می شود اما معنی این لغت رمز جدید چه بسا مترادف لغت رمز اولیه باشد.

مثلاٌ : برای اسید آمینه تیروزین دولغت رمز سه حرفی UAU و UAG وجود دارد که برای هر یک از آنها 9 تغییر و جابجائی نوکلئوتیدها متحمل است .

مثلاٌ : برای لغت رمز UAU لغات رمز جهش یافته جدید عبارت خواهند بود از :UGU,UCU,AAU,GAU,CAU,UAC,UAA ,UAG,UUU

از این نه لغت رمز معنای سه حرفی UAC مترادف با UAU یعنی همان اسید آمینه تیروزین است .

لذا اگر چه یک تغییر جهشی صورت گرفته است و باز C جای باز U قرار گرفته است اما این تغییر بروز فینوتیپی پیدا نخواهد کرد .

گاهی آسیب و تغییر در ماده ژنتیک ممکن است در ژن هائی رخ بدهد که از حیث اطلاعات ژنتیک غیر فعال باشند- نظیر قطعات صامت در زنجیره DNA که اساساٌ از روی آنها رونویسی صورت نمی گیرد . یا در ژنهائی صورت بگیرد که از آن نوع ژن به تعداد زیاد و مکرر در DNA وجود دارد .آسیب در این نوع ژنها نیز اثر فینوتیپی ایجاد نمی نماید.

جهش یک تغییر قابل وراثت , که بر کروموزم اثر دائم می گذارد است که به ایجاد یک موجود جهش یافته منجر می گردد.

تغییرات جهشی ها را می توان بر حسب شاخص های متعدد تقسیم بندی کرد .

برخی از تغییرات جهشی دائمی و برخی موقتی هستند که به آنها جهش شرطی هم گفته می شود به این معنی که تا زمانی که شرایط و علل و اسباب تغییر جهشی وجود داشته باشد فینوتیپ جهش یافته بروز می کند و باقی می ماند با از بین رفتن شرایط یا علل فینوتیپ جهش یافته نیز ناپدید می گردد.

نمونه ای از این نوع جهش ها که بطور گسترده مطالعه شده است سبیه های جهش یافته حساس به گرما Temprature Sensitive و جهش یافته های حامل آسیبهای بی معنی Non_Sense mutation می باشند .

جهش های محدود :

برخی از تغییرات جهشی تنها در یک قسمت بسیار محدود از ماده ژنتیک صورت می گیرند.

جهش های محدود ممکن است به یکی از اشکال گوناگون زیر همراه با اثرات و پیامدهای متفاوت صورت پذیرد :

1. جهش های جایگزینی (Substitution M.) : در این نوع جهش ها در زنجیره اسید نوکلئیک ژنتیک یک باز عالی جانشین باز عالی دیگری شده است به این نوع تغییرات جهش های جانشینی ( Replacement M.) نیز گفته می شود .

اگر چنانچه باز عالی جانشین شده با باز اصلی از یک گروه شیمیائی باشند , یعنی یک پورین جای پورین دیگر را گرفته باشد و یا یک پیریمیدین جایگزین پیریمیدین اولیه شده باشد این نوع تغییر را جهش انتقالی می گویند . اگر چنانچه باز عالی جایگزین شده باز اولیه از یک گروه شیمیائی نباشند یعنی یک باز پورین جایگزین یک باز پیریمیدین یا بالعکس شده باشد این جایگزینی را جهش متقاطع ( Transversion M.) خوانده اند .

2-جهش های افزایشی (Addition M. ) : در این نوع تغییرات یک یا چند نوکلئوتید ( اعم از پورین یا پیریمیدین ) به زنجیره اسید نوکلئیک ژنتیک افزوده شده است .به این نوع تغییرات جهش های الحاقی (Inversion M. ) نیز گفته اند.

3-جهش های حذفی یا نقصانی ( Deletion M. ) : در این نوع تغییرات , بر خلاف تغییرات گروه دوم یک یا پند نوکلئوتید از زنجیره اسید نوکلئیک حذف شده است.

4-جهش های جابجائی ( Transposition M. ) : در این نوع تغییرات یک یا چند نوکلئوتید از جای اصلی خود در زنجیره اسید نوکلئیک به جای دیگری در زنجیره نقل مکان کرده است.

5- جهش های معکوس ( Inversion M. ) : در این نوع جهش ها هیچ تغییر کمی در نوکلئوتیدهای اسید نوکلئیک رخ نمی دهد . بلکه در قسمتی یا قسمتهائی از کروموزم جای یک یا چند نوکلئوتید با نوکلئوتیدهای دیگر عوض می شود. گاهی اوقات در اثر این جابجائی تغییراتی در وضعیت فضائی نوکلئوتیدهای جابجا شده در زنجیره اسید نوکلئیک ایجاد می گردد که در نتیجه آن جهت قطبی ( Polarity ) اسید نوکلئیک در آن قسمت از کروموزم 180 درجه تغییر پیدا می کند.

جهش های گسترده :

برخی از تغییرات جهشی در محدوده یک یا چند نوکلئوتید ژنتیکی فراتر رفته و شامل حذف , افزایش , قطع و وصل و جابجائی قسمتهائی از , و یا تمامی یک یا چند ژن و کروموزم می گردد که در آن صورت دامنه اثرات آنها بسیار گسترده تر از جهش های محدود می باشد و ممکن است یک یا چند ژن وی ا کروموزم را در بر گیرد.

موتاسیون های بی معنی و بد معنی :

هر گاه در اثر موتاسیون کدون یک اسید آمینه به کدون اسید آمینه دیگری تغییر کند به آن موتاسیون بد معنی ( Missense Mutation ) می گویند.

حال چنانچه در اثر موتاسیون یک کدون به صورت کدون خاتمه در آید به حالت فوق موتاسیون بی معنی ( Nonsense Mutation ) گفته می شود.

با توجه به اینکه فقط سه کدون خاتمه وجود دارد , اغلب موتاسیونهائی که در یک نوکلئوتید صورت می گیرد ( Point Mutation ) منجر به موتاسیون بد معنی شده و کمتر موتاسیون بی معنی تولید می شود .

در اغلب مواقعی که موتاسیون بد معنی در یک پروتئین ایجاد می شود به خاطر اینکه فقط یک اسید آمینه عوض شده است پروتئین فوق کماکان فعالیت بیولوژیک خود را حفظ می کند.

گاهی پروتئین هائی که در آن موتاسیون بد معنی انجام گرفته است فقط در دمای بالاتر از دمای طبیعی خود فعالیت خود را از دست می دهند که به حالت فوق موتاسیون حساس به دما می گویند.

بسیاری از کونه های غیر طبیعی هموگلوبین در نتیجه موتاسیون بد معنی حاصل شده اند.

مطالعات وسیعی که در ملکولهای هموگلوبین انجام گرفته است نشان می دهد که اغلب تعویض یک نوکلئوتید منجر به موتاسیون می شود.

موتاسیون بی معنی اغلب رشته های پلی پپتید ناقص تولید می کند:

با تبدیل یک کدون معمولی به کدون خاتمه بیوسنتز رشته پلی پپتید خاتمه می یابد.

اندازه پلی پپتید تولید شده بسته به موقعیت کدون خاتمه در ژن دارد .

موتاسیون هائی که در ابتدای ژن بوجود می آید رشته های کوتاه تولید می کنند در حالیکه موتاسیون هائی که در انتهای ژن بوجود می آیند رشته های تقریباٌ سالمی را می سازند .

اغلب رشته های پلی پپتید ناقص فاقد فعالیت بیولوژیک هستند و در نتیجه اغلب موتاسیون های بی معنی قابل تشخیص هستند .

در حالیکه اغلب موتاسیون های بد معنی دارای فعالیت بیولوژیک هستند و در نتیجه تشخیص آنها دشوار است .

اگر سلولهای کلی باسیل با یک عامل جهش زا تماس داشته باشند اغلب موتاسیون های قابل روئیت از نوع بی معنی خواهند بود.

اغلب ممکن است اثر یک موتاسیون مخرب توسط موتاسیون ثانویه دیگری برطرف شود. ماهیت بعضی از این موتاسیون ها قابل تشخیص هستند زیرا باعث تغییر نوکلئوتید موتاسیون یافته به حالت طبیعی می شوند ( Reverse Mutation ).

شناخت اثر بعضی از موتاسیون ها که در نقاط مختلف کروموزم اتفاق می افتند دشوار است. برای مثال اگر موتاسیونی در جایگاه A تولید شود عواقب موتاسیون فوق در اثر ظهور موتاسیون دیگری در جایگاه B برطرف می شود. موتاسیون های سوپرسور( Suppressor Mutation ) فوق دو نوع هستند:

در نوع اول موتاسیون دوم در همان ژنی صورت گرفته است که موتاسیون اول رخ داده است( Intragenic Suppression ) ولی در نوع دوم موتاسیون دوم در ژن دیگری به وجود آمده است (Intrgenic Suppression ) از طرفی دیگر ژن هائی که مانع از بوجود آمدن موتاسیون در ژنهای دیگر می شوند به ژن های سوپرسور موسوم اند.

هر دو نوع موتاسیون سبب تولید پروتئین از ژنهائی که در اثر موتاسیون مضر اولیه خاموش شده اند می شود.

توسط یک tRNA جهش یافته جهش های بی معنی تصحیح می شوند :

موتاسیون بی معنی که منجر به ختم زودرس می شود برای اولین بار در ژن پروتئین پوششی فاژ R17 ( حاوی RNA ) نشان داده شد.

RNA موتاسیون یافته فاژ R17 تا زمانیکه tRNA سوپرسور مناسب خود را نداشته باشد قادر به بیان پروتئین پوششی نیست. tRNA سوپرسور فوق موتاسیون بی معنی ایجاد شده را به عنوان یک اسید آمینه تلقی کرده و رشته پروتئینی کامل ساخته می شود.

جهش در رمزهای خاتمه :

ممکن است بعضی اوقات رمز خاتمه یک ژن در اثر موتاسیون تبدیل به رمز یک اسید آمینه شود و قسمتی از نوکلئوتیدها که به طور معمول در انتهای َ3 قرار می گیرد و بیان نمی شود در اثر موتاسیون رمز خاتمه , بیان شده و رشته پروتئین طویل تری تولید گردد.

اولین نمونه موتاسیون فوق در ژن زنجیره آلفای هموگلوبین انسان شناسائی شده است.

رشته آلفای هموگلوبین 141 اسید آمینه دارد و با رمز UAA بیوسنتز زنجیره خاتمه می یابد .اما با قرار گرفتن C به جای U در رمز خاتمه UAA , اسید آمینه گلوتامین به عنوان اسیدآمینه شماره 142 قرار گرفته و بیوسنتز رشته ادامه می یابد و رشته ای ساخنه می شود که 172 اسید آمینه دارد .

ساپرس بدمعنی از طریق RNA ناقل :

مهار موتاسیون های بدمعنی یا بی معنی از طریق موتاسیون ملکولهای tRNA انجام می گیرد. برای مثال یک موتاسیون در ژن آنزیم تریپتوفان سنتتاز باعث جایگزینی گلیسین به جای آرژینین شده و آنزیم غیر فعال می شود با این حال ممکن است موتاسیون در جایگاه آرژینین رخ داده و دوباره گلیسین در همان محل قرار گیرد و آنزیم فعال شود که به این حالت از بین رفتن اثر موتاسیون (Suppression Mutation ) می گویند.

البته این عمل با راندمان کمتری انجام می گیرد حتی با وجود فعالیت ژن سوپرسور آنزیمهای فعال و آنزیمهای غیر فعال هر دو سنتز می شوند.

موتاسیون های ریبوزومی صحت خواندن را تغییر می دهند:

اگر موتاسیون های خاصی در پروتئین های S30 ریبوزوم ایجاد شود صحت خواندن mRNA را تغییر می دهند . این تغییرات هم در سلولهای سالم و هم سلولهائی که ملکولهای سوپرسور دارند دیده شده است.

در اثر جابجائی اسیدهای آمینه در ساختمان ریبوزم آرایش جایگاه A طوری عوض می شود که ملکولهای آمینواسیل -tRNA نادرست در هنگام طویل شدن رشته در این جایگاه قرار می گیرند. اخیراٌ نشان داده شده است موتاسیون هائی که در پروتئین های ریبوزومی صورت می گیرند در صحت طویل شدن رشته پیتیدی اثر می گذارند ولی در انتخاب tRNA مناسب دخالت نمی کنند.

ژن های سوپرسور باعث خواندن ناصحیح ژنهای سالم نیز می شوند :

محصولات ژن های سوپرسور صرفاٌ بر روی ملکولهای mRNA موتاسیون یافته عمل نمی کنند بلکه ممکن است اثر نامطلوب در خواندن ملکولهای mRNA طبیعی نیز داشته باشند و در نتیجه ممکن است سنتز پروتئین های طبیعی دچار اشکال شود.

البته ناگفته نماند جهشها بسیار متنوع و زیاد هستند ولی در اینجا به ذکر چند مورد بسنده کرده ایم .

آسیب ها و تغییرات جهشی در ماده ژنتیک اکثراٌ در مرحله ماقبل جهشی یا در مرحله جهشی توسط دستگاههای تعمیر و ترمیم آسیبها اصلاح می شوند .

اما انواعی از آسیبها یا تغییرات جهشی به علت نوع تغییرات قابل ترمیم نیستند و یا اگر هم هستند در مواردی به علت نقص و عیب در دستگاههای تعمیر آسیبها اصلاح نمی شوند و در نتیجه موجب هلاکت و از بین رفتن موجود می شوند گروهی از آسیبها و تغییرات از نوع جهشهای خنثی هستند که تعمیر نشده باقی می مانند و تثبیت می شوند که به پیدایش پولی مورفیسم یا Polymorphism و تنوع و تحول موجودات منجر می گردند.

انواع دیگری از تغییرات و آسیبها در ماده ژنتیک اگر چه موجب مرگ موجود نمی شوند اما سبب بروز طیف گسترده ای از اختلالات اساسی در روند عادی حیات موجود می شوند.

این دسته از تغییرات برحسب اینکه در سلولهای سوماتیک یا در سلولهای جنسی صورت گرفته باشند اثرات متفاوتی را درپی خواهند داشت.

اما به هر حال از آنجا که این تغییرات در ماده ژنتیک صورت می گیرند قابل انتقال به نسلهای بعدی از یک سلول به سلول دیگر و از یک نسل به نسل دیگر می باشند.

پیامدهای نقص در سیستم تعمیر :

طیفی از بیماریها وجود دارند که سبب اصلی آن نقص ارثی یا اکتسابی در سیستم های تعمیر آسیب DNA می باشد. بررسی این سلول ها اطلاعات جدید گسترده ای درباره سیستم های تعمیر در پستانداران را بوجود آورده است .

تعداد قابل توجهی از بیماریهای انسانی و همچنین سایر پستانداران شناخته شده اند که عموماٌ دارای یک وجه مشترک هستند و آن اینکه همگی آنها به ترکیبات و عوامل جهش زا یا آسیب زای DNA فوق العاده حساس می باشند. برخی از این بیماریها در انسان عبارتند از گزرو درمای رنگی , آتاکسی تلانژیکتازی , سندروم کوکین ,رتینوبلاستوما ,کم خونی فانکونی , سندورم بلوم .در حیوانات نیز نظیر این بیماریها مشاهده شده است.

بافت سرطانی از سلولهائی تشکیل شده است که می توانند بطور نامحدود و مهار نشده تقسیم شوند . تمام بافتهای بدن حاوی سلولهائی هستند که می توانند تقسیم بشوند و نوع خود را بسازند. سرطان هم از سلولهائی تولید می شود که قادر به تقسیم می باشند . علاوه بر این وقتی سلولهائی هویت جمعی یا بافتی خود را از دست بدهند و از بافتی که به آن تعلق دارند واز آن نشآت گرفته اند جدا شده و به سایر نقاط بدن مهاجرت کنند و به بافتهائی غیر از بافت منشاء خود یورش ببرند چنین سلولهائی بوضعیت بد خیم یا سرطانی دگردیسی پیدا کرده اند. در واقع هر یک از بافتهای بدن مجتمعی از سلولهای افتراق یافته می باشندو سلولهای سرطانی این هویت افتراق یافته خود را از دست داده اند . یعنی دچار برگشت , افتراق یا Dedefferentiation شده اند.

افتراق عادی سلولها توسط ماده ژنتیک برنامه ریزی تنظیم و مهارگردیده است و حفظ آن نیز توسط فرآیندهای اساسی سلول , نظیر همانندسازی , رونویسی ,ترجمه و سیستمهای تعمیر و ترمیم آسیبها با دقت تمام صورت می گیرد.

وقتی افتراق سلولی بطور کامل و تمام انجام نشده باشد و یا سلول به طور ضعیف افتراق پیدا کرده باشد و یا سلول افتراق یافته دچار برگشت افتراق بشود , بدین معنی است که مشخصاٌ تغییراتی در ساختار ماده ژنیتک و عملکرد ان صورت گرفته است . بعبارتی دیگر می توان گفت که سلولهای سرطانی نتیجه افتراق یافتگی غیر نرمال سلولهای نرمال می باشند که عموماٌ ویژگیهای زیر را دارا هستند :

1-نرخ تقسیم میتوزی بطور غیر معمول بالاست

2-نسل سلولهای جدید حاصل از تقسیم سلولی نیز سرطانی است

3-تقلیل واکنش به مکانیزم های تنظیم کننده فعالیتهای سلولی در مقایسه با سلولهای سالم نشآت گرفته از آنان .

4-برگشت کامل یا نسبی افتراق

5-تولید پادگن های جدید غشاء سلولی.

6-تغییر در انرژی متابولیسم ,

7-تهاجم به سایر بافتها و متاستاز ,

شواهد و نشانه های قوی و روبه افزایشی وجود دارد که حاکی از آن است که بسیاری و شاید تمام سرطانها حاصل تغییرات ژنومی هستند که طیف گسترده ای از تغییرات عمده در ساختار کروموزم ها تا تغییرات محدود را در بر می گیرد احتمال دارد سرطانهای متفاوت از راههای مختلف بوجود بیایند.

شواهد دال بر سرطان زائی ترکیبات شیمیائی در طی 200 سال بر روی هم انباشته شده است .

اولین رابطه سرطان با ترکیبات شیمیائی در 1761 توسط جان هیل در مورد بروز سرطان بینی در کسانی که بیش از حد معمول داروهای مخدر را از راه بینی استنشاق می کردند عنوان گردید.

این مشاهدات ارتباط سرطان زائی با ترکیبات شیمیائی را محرز نمود.

روشن شده که ترکیبات شیمیائی سرطان زا قادر به هم کنشی با طیف وسیعی از ملکولهای بزرگ سلولی نظیر DNA , RNA ها و پروتئین ها می باشند.

از آنجا که اکثر سرطان زا ها با DNA هم کنشی دارند و ایجاد تغییرات جهش می نمایند بنابراین هم کنشی میان این ترکیبات و DNA یکی از مهمترین واکنشهای سلولی –ملکولی محسوب می گردد.

واکنش سرطان زاهای شیمیائی با DNA ساده ترین توضیح قابل قبول برای تغییرات وراثتی در سلولها می باشد .

مجموعه این بررسی ها و شواهد رابطه تغییرات جهشی درماده ژنیتک با تحول بدخیم سلولها را تآئید می نماید.

به هر حال شواهد و دلایل مبنی بر وجود رابطه علی میان جهش زائی و سرطان زائی را شاید بتوان به ترتیب زیر خلاصه نمود :

1-تجربه نشان داده است که تقریباٌ تمامی عواملی که سبب ایجاد آسیب و تغییرات جهشی در DNA می شوند عموماٌ سرطان زا هستند.

2-اکثر عوامل سرطان زا جهش زا نیز هستند. بسیاری از ترکیبات شیمیائی که ابتدا تصور می شد بی ضرر باشند اکنون معلوم شده است که هم جهش زا و هم سرطان زا هستند و موجب آسیب های کروموزمی در پرو کاریوتها و اوکاریوتها می گردند.

3-در بیماران مبتلا به نقص در سیستم تعمیر آسیب های DNA بروز سرطان خیلی زیاد است. در افرادی که به این نوع اختلالات یا ناهنجاری های وراثتی اتوزومال مغلوب ( نهفته ) مبتلا هستند برزو سرطان بطور قابل ملاحظه ای بیشتر است تا متوسط مردم عادی .

وجه مشترک تمام این ناهنجاریها نقص در سیستم تعمیر برخی از آسیبهای DNA توسط عوامل فیزیکی و شیمیائی می باشد. نرخ بالای بروز سرطان در این افراد محکم ترین سند در تائید ارتباط میان جهش زائی و سرطان زائی در انسان محسوب شده است.

4-رابطه ویژه ای میان برخی از بیماریهای ارثی و سرطان زائی وجود دارد .با وجود تمامن شواهد قطعی دال بر ارتباط نزدیک و علی میان تغییرات جهشی وسرطان زائی باید توجه داشت که تمامی سرطانها محصول تغییرات جهشی نیستند.

فرآیند سرطان زائی در اکثر موارد در سه مرحله قابل مطالعهاست :

1-مرحله آغازین یا Initiation

2-مرحله ارتقاء یا Promotion

3-مرحله توسعه و رشد یا Progression

آزمایشات نشان داد که برخی از ترکیبات جهش زا فقط در مرحله آغازین سرطان زائی نقش دارند و برخی دیگر هم در مرحله آغازین و هم در مرحله ارتقاء.

مرحله آغازین سرطان زائی , ایجاد یا پیدایش تغییرات جهشی غیر قابل برگشت توسط عوامل فیزیکی یا شیمیائی – یا خود به خودی , در یک یا چند ژن است .

انواعی از ویروسهای نوع RNA و DNA بطور نهفته در ژنوم سلولهای موجودات زنده وجود دارندکه بر اثر تغییرات جهشی فعال و تومورزا می شوند و یا آنکه به دنبال آلودگی سلولها با این ویروسها در ژنوم سلول ادغام و با ایجاد تغییرات جهشی گسترده سبب بدخیمی می گردند. ایجاد تغییرات جهشی سرطان زا در ماده ژنتیک منحصر به عوامل فیزیکی و شیمیائی نیست بلکه ویروسها نیز سبب تغییراتی که بوضعیت بدخیم در سلول میزبان منجر می گردد ؛ می شوند.

وقتی ویروسی وارد سلول میزبان خود می شود تمام یا بخشی از ژنوم ویروس در ژنوم سلول میزبان ادغام می گردد.

بر اثر ادغام DNA یا RNA ویروس به DNA میزبان عنوانی از تغییرات در ساختار ژنوم سلول میزبان بوجود می آید که به دگردیسی یا استحاله سلول میزبان از وضعیت عادی به وضعیت تقسیم و تکثیر مهار نشده و نامحدود منجر می گردد.

این نظر که انواع متعدد سرطان , خصوصاٌ انواعی از لنفوماها و لوسمی ها توسط ویروس ها قابل سرایت و انتقال هستند سابقه ای طولانی دارد.

مطالعات روشن ساخت که ویروس انکوژن می تواند به طور عمودی از والدین به فرزندان منتقل شود. حیوانات حامل این اطلاعات ژنتیکی بدخیمی بعدها در طول حیات خود و احتمالاٌ بر اثر ضربه ناشی از اثرات ترکیبات شیمیائی , تشعشعات , عدم تعادل هورمونی یا ٌتحریک مزمن ٌ از حالت صامت و فرونشانده بیرون می آیند و بر افروخته شده و بروز و تجلی پیدا می کنند و در نتیجه سبب ایجاد سرطان , مثلاٌ لوسمی , می گردند.

این دسته از عوامل سرطان زا که به آنها ویروس های تومورزای نهفته گفته می شود ممکن است در طول حیات میزبان هیچگاه فعال نشوند و توموری ایجاد نکنند و تنها به عنوان حامل ویروس آنرا به نسل بعدی منتقل سازند.

فرضیه های پیری یاخته ای :

چندین فرضیه جهت بیان چگونگی فرسوده گی و مرگ یاخته ها پیشنهاد شده است .

یک فرضیه بیان می دارد که پیری در اثر تجمع شکسته گیهای تصادفی یا جهش DNA بوجود می آید.

پژوهشهائی در این زمینه نشان می دهند که توانائی یاخته ها جهت ترمیم DNA های صدمه دیده با بالا رفتن سن کاهش می یابد.

------------

این مقاله تنها گوشه ای از تغییرات جهشی در DNA را مورد بررسی قرار داده است .

امیدوارم در آینده بتوانم مقالات بهتری را در این زمینه در وبلاگ خود ارائه دهم