شريط غير حي من مادة وراثية يقع ضمن غلاف من البروتين

يتعلق مقالنا بـ”شريط غير حي من مادة وراثية يقع ضمن غلاف من البروتين”. ويشير هذا المصطلح إلى تسلسل من الحمض النووي غير القابل للترجمة إلى بروتين، والذي يتم لفه داخل غلاف من البروتين، وهو ما يسمى بالـ”chromatin”. ويتميز هذا الشريط الوراثي بأنه يلعب دورًا حاسمًا في تحديد الطريقة التي يتم بها تعبير الجينات ونسخها.

ويعتبر فهم تركيبة شريط غير حي من مادة وراثية يقع ضمن غلاف من البروتين، أمرًا بالغ الأهمية في فهم عملية التحكم في التعبير الجيني، وفهم العديد من الأمراض المرتبطة بالخلل في تنظيم عمل الجينات.

وسنتناول في هذا المقال تفاصيل أكثر حول تركيبة شريط غير حي من مادة وراثية يقع ضمن غلاف من البروتين.

مفهوم الـchromatin وتركيبه.

يعد الـchromatin هو شكل الحمض النووي الموجود في النواة، والذي يلف على نفسه داخل غلاف من البروتينات ليشكل ما يسمى بالنواة المحدبة. يتكون الـchromatin من الحمض النووي وبروتينات الهستونات، حيث تحدد بروتينات الهستونات هيكل الـchromatin وتؤثر على التعبير الجيني. يتكون الـchromatin من وحدات صغيرة تسمى النوكليوزومات، وتتراوح حجم هذه النوكليوزومات من 30 إلى 100 نوكليوزومة في الخلايا الحية.

وتتكون النوكليوزومات من الـDNA الملتف حول بروتينات الهستونات، وتحدد ترتيبات وأنواع الهستونات الموجودة في الـchromatin شكله وطريقة تعبير الجينات. يتكون الهيكل الرئيسي للـchromatin من الـDNA والهستونات، وهناك عوامل أخرى تشارك في تحديد شكلها ووظيفتها كالإنزيمات المسؤولة عن تعديل الـDNA والبروتينات الأخرى الموجودة داخل النواة.

ومن الجدير بالذكر أن ترتيب الـchromatin يختلف بين الخلايا المختلفة في الجسم، حيث تتغير الهياكل الرئيسية والعوامل التي تؤثر على تعبير الجينات وفقاً لنوع الخلية ووظيفتها المحددة.

شريط غير حي من مادة وراثية يقع ضمن غلاف من البروتين

يشكل الشريط الوراثي غير الحي جزءًا هامًا من الـchromatin ويساهم في تحديد الطريقة التي يتم بها تعبير الجينات. وعلى الرغم من أن الشريط الوراثي غير الحي لا يشفر البروتينات، إلا أنه يحتوي على أهم المناطق التنظيمية التي تؤثر على تعبير الجينات، وهذا يعني أن أي تغيير في هيكل الشريط الوراثي غير الحي يمكن أن يؤثر بشكل كبير على التعبير الجيني.

ويتم تحديد الطريقة التي يتم بها تعبير الجينات بواسطة عدة عوامل تنظيمية، وتتضمن هذه العوامل بروتينات التثبيط والتنشيط والتي ترتبط بأجزاء محددة من الشريط الوراثي غير الحي وتؤثر على تشكيل الـchromatin وعلى الآليات التي تستخدمها الخلية لنسخ الـDNA وتحويله إلى رسالة معينة (RNA) لإنتاج البروتينات.

ومن المهم أن نفهم أن الشريط الوراثي غير الحي يحتوي على العديد من المناطق المهمة التي تؤثر على التعبير الجيني، وعند حدوث أي تغيير في هيكل الشريط الوراثي غير الحي قد يؤدي ذلك إلى تغييرات في التعبير الجيني وبالتالي إلى حدوث عدة أمراض.

الآليات المسؤولة عن تنظيم عمل الـchromatin

تعتبر آليات التحكم في عمل الـchromatin أمرًا معقدًا يتضمن العديد من العوامل التي تعمل معًا لتحديد الهيكل والوظيفة الخاصة به. وتشمل هذه العوامل:

• بروتينات الهستونات: تعد بروتينات الهستونات من أهم العوامل التي تؤثر على تنظيم عمل الـchromatin، حيث تحتوي بروتينات الهستونات على مواقع تثبيط وتنشيط وتسهيل لعملية تعبير الجينات.
• الإنزيمات: تعتبر الإنزيمات المسؤولة عن تعديل الـDNA والهستونات أيضًا جزءًا مهمًا من عملية تنظيم عمل الـchromatin، حيث تؤثر هذه الإنزيمات على شكل وترتيب الـchromatin.
• العوامل التنظيمية: تلعب العوامل التنظيمية دورًا مهمًا في تحديد شكل الـchromatin وطريقة تعبير الجينات، وتشمل هذه العوامل بروتينات التثبيط والتنشيط والتي تتفاعل مع الـchromatin وتؤثر على عملية تعبير الجينات.
• الـmicroRNA: تعتبر الـmicroRNA جزءًا مهمًا من آليات تنظيم عمل الـchromatin، حيث تؤثر هذه الجزيئات الصغيرة على عملية تعبير الجينات وتساهم في تحديد شكل الـchromatin.
• العوامل البيئية: تشمل العوامل البيئية العديد من العوامل التي تؤثر على عمل الـchromatin، مثل التعرض للإشعاع والتعرض للمواد الكيميائية الضارة وغيرها، والتي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات في هيكل الـchromatin وبالتالي إلى تغيرات في التعبير الجيني.
• التغيرات في تركيبة الـchromatin وعلاقتها بالأمراض المرتبطة بالخلل في تنظيم عمل الجينات.

تعد التغيرات في تركيبة الـchromatin من العوامل المسببة للعديد من الأمراض المرتبطة بالخلل في تنظيم عمل الجينات، حيث يؤدي أي تغيير في هيكل الـchromatin إلى تغيير في عملية تعبير الجينات، وهذا يمكن أن يؤدي إلى حدوث العديد من الأمراض.

الأمثلة على الأمراض المرتبطة بالخلل في تنظيم عمل الجينات

السرطان: يحدث تغير في هيكل الـchromatin لدى خلايا السرطان، وهذا يؤدي إلى تغيير في تعبير الجينات وبالتالي يساهم في تطوير السرطان.

أمراض القلب والأوعية الدموية: تؤدي التغيرات في هيكل الـchromatin إلى تغيير في تعبير الجينات المرتبطة بصحة القلب والأوعية الدموية، وهذا يمكن أن يؤدي إلى حدوث أمراض القلب والأوعية الدموية.

أمراض الجهاز العصبي: يتم تنظيم عمل الجينات المرتبطة بالجهاز العصبي بشكل دقيق من خلال الـchromatin، ويمكن أن تؤدي التغيرات في هيكل الـchromatin إلى حدوث العديد من أمراض الجهاز العصبي.

ومن المهم أن نفهم أن فهم عملية التنظيم الجيني وتحديد العوامل التي تؤثر على عمل الـchromatin يمكن أن يساعد على تطوير العلاجات الجديدة للأمراض المرتبطة بالخلل في تنظيم عمل الجينات. وعلى سبيل المثال، يتم تطوير العديد من الأدوية التي تستهدف العوامل التنظيمية المسؤولة عن تعبير الجينات في العديد من الأمراض المختلفة.