جهش ژنتیکی چیست؟ آشنایی با انواع جهش و تغییرات DNA

تا به حال فکر کرده‌اید جهش ژنتیکی چیست و چرا در ژنتیک اهمیت دارد؟ DNA اطلاعاتی را در خود جای داده که سلول‌ها برای انجام وظایفشان به آن نیاز دارند. گاهی در این اطلاعات تغییراتی به نام جهش ژنتیکی (Mutation) ایجاد می‌شود. بعضی از این جهش‌ها هیچ اثر خاصی ندارند، اما برخی دیگر می‌توانند عملکرد ژن‌ها را تحت تأثیر قرار دهند. در این مقاله از آزمایشگاه تخصصی ژنتیک پزشکی سیتوژنوم، با مفهوم جهش ژنتیکی، انواع آن و نحوه ایجاد این تغییرات در DNA آشنا می‌شوید.

جهش ژنتیک

انحراف یا جهش ژنتیکی به چه معناست؟ همانندسازی، نسخه‌برداری و ترجمه ژن‌ها پروسه‌های دقیقی نیستند و دقت آنها کمتر از ۱۰۰ درصد می‌باشد. خطاهای ژنتیکی ممکن است موجب ساختار و عملکرد غیر طبیعی ژن‌ها شوند.

جهش ژنتیکی (Mutation) به تغییری پایدار در توالی DNA گفته می‌شود که ممکن است بر عملکرد یک ژن یا محصول آن اثر بگذارد. این جهش‌ها می‌توانند به‌طور خودبه‌خودی و در اثر خطاهای همانندسازی DNA ایجاد شوند یا در پی مواجهه با عوامل جهش‌زا مانند برخی مواد شیمیایی و پرتوها به وجود بیایند.

سلول‌های بدن سازوکارهایی برای شناسایی و ترمیم بسیاری از خطاهای DNA دارند؛ بنابراین، هر خطایی الزاماً به یک جهش (تغییر) پایدار تبدیل نمی‌شود. همچنین، همه جهش‌ها باعث اختلال در عملکرد ژن یا بروز بیماری نمی‌شوند.

از انواع تغییرات ژنتیکی می‌توان به جهش‌های نقطه‌ای، تکثیر ژن، حذف و بازآرایی DNA اشاره کرد. این تغییرات در سلول‌های طبیعی و همچنین در برخی تومورهای خوش‌ خیم، پیش‌ بدخیم و بدخیم دستگاه تناسلی زنان شناسایی شده‌اند.

انواع جهش‌های ژنتیکی

تکثیر: تکثیر ژن (Gene Amplification) به افزایش تعداد نسخه‌‌های یک ژن در DNA گفته می‌شود. افزایش تعداد نسخه‌های ژن می‌تواند میزان بیان (فعالیت) آن را افزایش دهد؛ زیرا نسخه‌های بیشتری از DNA برای رونویسی در دسترس قرار می‌گیرند.

تکثیر برخی ژن‌های مرتبط با رشد سلولی، از جمله پروتوانکوژن‌ها، در تعدادی از بدخیمی‌های دستگاه تناسلی زنان دیده می‌شود.

موتاسیون‌های نقطه‌ای: جهش نقطه‌ای (Point Mutation) به تغییری در یک نوکلئوتید از DNA گفته می‌شود. این جهش ممکن است هیچ اثر قابل‌توجهی بر ساختار یا عملکرد پروتئین نداشته باشد؛ اما در برخی موارد، با تغییر کدون، می‌تواند توالی اسیدهای آمینه یا عملکرد محصول ژن را تغییر دهد.

ژن‌های خانواده RAS در تنظیم انتقال پیام‌های داخل سلولی نقش دارند. برخی جهش‌های این ژن‌ها می‌توانند پیام‌های مرتبط با رشد و تقسیم سلولی را به‌طور غیرطبیعی فعال کنند.

ژن TP53 نیز در کنترل چرخه سلولی و پاسخ به آسیب DNA نقش دارد. جهش‌های این ژن از تغییرات ژنتیکی شایع در بسیاری از تومورهای توپر هستند و برخی از آن‌ها می‌توانند عملکرد طبیعی پروتئین p53 را مختل کنند.

ژن‌های BRCA1 و BRCA2 نیز در ترمیم DNA نقش دارند. برخی جهش‌های بیماری‌زای این ژن‌ها، به‌ویژه انواع ارثی آن‌ها، می‌توانند احتمال ابتلا به سرطان پستان و تخمدان را افزایش دهند.

حذف‌ها و باز آرایی‌ها: بازتاب تغييرات بارز در قالب DNA هستند که ممکن است موجب سنتز فرآورده‌های پروتئینی تغییر یافته شوند. به عبارتی دیگر، حذف (Deletion) به از دست رفتن بخشی از DNA گفته می‌شود. بازآرایی ژنتیکی (Genetic Rearrangement) نیز به جابه‌جایی یا تغییر آرایش بخش‌هایی از DNA اشاره دارد. این تغییرات ممکن است ساختار یک ژن یا نحوه تنظیم فعالیت آن را مختل کنند.

گاهی در اثر بازآرایی ژنتیکی، بخشی از DNA جابه‌جا می‌شود و یک ژن در کنار بخشی از ژن دیگر قرار می‌گیرد. این اتفاق ممکن است باعث شود ژن بیش از حد یا کمتر از حد معمول فعالیت کند. چنین تغییراتی در برخی بیماری‌ها، از جمله بعضی از انواع سرطان خون (لوسمی)، لنفوم و تومورهای بافت نرم دیده می‌شوند.

آیا جهش‌های ژنتیکی همیشه از پدر و مادر به ارث می‌رسند؟

خیر. بعضی جهش‌های ژنتیکی از پدر یا مادر به فرزند منتقل می‌شوند، اما برخی دیگر در طول زندگی فرد ایجاد می‌شوند. برای مثال، هنگام تقسیم سلول و کپی‌شدن DNA ممکن است خطایی رخ دهد و جهش جدیدی ایجاد شود. جهش‌هایی که در سلول‌های معمولی بدن اتفاق می‌افتند، معمولاً به فرزندان منتقل نمی‌شوند؛ اما جهش‌های موجود در سلول‌های جنسی، یعنی تخمک یا اسپرم، ممکن است به نسل بعد منتقل شوند.

آیا می‌توان جهش‌های ژنتیکی را با آزمایش تشخیص داد؟

بله. با آزمایش‌های ژنتیک می‌توان بسیاری از جهش‌ها و تغییرات موجود در DNA را شناسایی کرد. البته همه آزمایش‌ها توانایی شناسایی تمام انواع جهش را ندارند. برای مثال، بعضی آزمایش‌ها برای بررسی تغییرات کوچک DNA مناسب‌اند، درحالی‌که برای شناسایی حذف یا اضافه‌شدن بخش‌های بزرگ‌تری از DNA ممکن است به روش‌های دیگری نیاز باشد. انتخاب آزمایش مناسب به نوع جهش موردنظر و هدف بررسی بستگی دارد.

هر جهش ژنتیکی باعث بیماری می‌شود؟

خیر. همه جهش‌های ژنتیکی خطرناک نیستند و بسیاری از آن‌ها تأثیر قابل‌توجهی بر سلامت فرد ندارند. بااین‌حال، برخی جهش‌ها می‌توانند عملکرد ژن‌ها را مختل کنند و در ایجاد بیماری‌های ژنتیکی نقش داشته باشند.

گاهی نیز در آزمایش ژنتیک، تغییری شناسایی می‌شود که هنوز شواهد کافی برای مشخص‌کردن اثر آن وجود ندارد. به این حالت «تغییر با اهمیت نامشخص» گفته می‌شود. بنابراین، شناسایی یک جهش ژنتیکی به‌تنهایی به معنی ابتلا به بیماری نیست و نتیجه آزمایش باید با توجه به نوع جهش، علائم فرد و سابقه خانوادگی تفسیر شود.

ژن‌های حفظ کننده ثبات ژنتیکی چه هستند؟

ژن‌های حفظ‌ کننده ثبات ژنتیکی به سلول کمک می‌کنند اطلاعات DNA را سالم نگه دارد. بعضی از این ژن‌ها دستور ساخت پروتئین‌هایی را می‌دهند که خطاهای DNA را شناسایی و ترمیم می‌کنند.

DNA ممکن است هنگام کپی‌ شدن، دچار خطا شود یا بر اثر عواملی مانند مواد شیمیایی و پرتوها آسیب ببیند. سلول برای اصلاح این آسیب‌ها، چند روش ترمیمی دارد؛ از جمله ترمیم عدم تطابق (Mismatch Repair)، ترمیم برش نوکلئوتیدی (Nucleotide Excision Repair) و ترمیم برش باز (Base Excision Repair).

اگر ژن‌های مسئول ترمیم DNA به‌درستی کار نکنند، خطاها ممکن است در DNA باقی بمانند و به‌ تدریج جهش‌های بیشتری در سلول جمع شوند. در بعضی از این ژن‌ها، لازم است هر دو نسخه ژن از کار بیفتند تا عملکرد آن به‌طور کامل مختل شود؛ البته این موضوع در همه ژن‌ها یکسان نیست.

نکته مهم: هر جهش ژنتیکی الزاماً باعث بیماری نمی‌شود. اثر جهش به نوع آن، محل وقوع و ژنی که درگیر شده است بستگی دارد.

بررسی تغییرات ژنتیکی با آزمایشات تخصصی در آزمایشگاه سیتوژنوم

جهش‌های ژنتیکی همیشه باعث بیماری نمی‌شوند، اما شناسایی برخی از آن‌ها می‌تواند به تشخیص بیماری‌های ژنتیکی و بررسی علت مشکلات ژنتیکی کمک کند. انتخاب آزمایش مناسب به نوع تغییر ژنتیکی و شرایط هر فرد بستگی دارد.

در آزمایشگاه تخصصی ژنتیک پزشکی سیتوژنوم، می‌توانید برای بررسی نیاز به آزمایش‌هایی مانند کاریوتایپ و Array CGH مشاوره بگیرید. اگر احتمال وجود جهش‌های کوچک در یک ژن مطرح باشد، ممکن است آزمایش‌های دیگری مانند توالی‌یابی ژنتیکی لازم باشند.

برای انتخاب روش مناسب و تفسیر دقیق نتایج، با متخصصان ژنتیک سیتوژنوم مشورت کنید تا بررسی‌ها متناسب با شرایط شما انجام شوند.

اختلال ژنتیکی چیست؟