לקריאת הכתבה

אפיגנטיקה והשתקת כרומוזום X

אפיגנטיקה ("על הגנטיקה" ביוונית), הוא התחום העוסק בכל התהליכים שמשפיעים על האופן שבו גנים באים לידי ביטוי ואף עוברים בתורשה בלי שהם משפיעים על רצף הדנ"א עצמו.

ההגדרה הזאת כללית מאוד ואכן גורמת אי-בהירות רבה לגבי גבולות האפיגנטיקה. אם מקבלים את הפירוש המצומצם של המונח (שהוא גם הפירוש המקובל כיום), התחום עוסק רק בשינויים הכימיים שמתרחשים בבסיסי הדנ"א ובהיסטונים החלבונים שאורזים את הדנ"א. לדוגמה, הוספת שיירי מתיל (סוג של מולקולה שנמצאת בין השאר בתא) לבסיסים ברצף הדנ"א יכולה לקבוע שהאזור הזה בגנום לא יעבור שעתוק, כך שלמעשה הוא יושתק. באופן דומה, שיירי מתיל ואצטיל על חלבוני ההיסטונים עשויים לקבוע אם אזור מסוים בגנום יבוא לידי ביטוי או יושתק.

למנגנונים הללו יש חשיבות רבה בקביעה אלו גנים יבוא לידי ביטוי בכל סוג של תא, מפני שהדגם שבו הגנים באים לידי ביטוי בתאים מרקמות שונות אינו זהה, למרות שהרצף הגנטי שלהם זהה לחלוטין. כלומר, עובר שמקורו בתא בודד (ביצית מופרת), יתחלק לתאים נוספים שיתמיינו בהדרגה לסוגים שונים של תאים. בכל אחד מהתאים הללו נמצא הרצף הגנטי המקורי המלא שהופיע כבר בביצית המופרית, אבל הדגם שבו הגנים יתבטאו בכל תא ותא ישתנה בהתאם למה שדורש סוג התא.

חשוב לציין שהשינויים האפיגנטיים שתוארו מתקבעים ונשארים ללא שינוי גם כשהתא עובר תהליך התמיינות נוסף, ועל גביהן יכולים להתרחש שינויים אפיגנטיים נוספים. כך שהשינויים עוברים "בתורשה" בין דורות של תאים.

במובן הרחב יותר, האפיגנטיקה עוסקת גם בשינויים הסביבתיים שמשפיעים על התפתחות היצור החי ועוברים בתורשה. אחת הדוגמאות לכך היא האופן שבו קביעת מין העובר תלויה לעתים בטמפרטורה. אצל מינים מסוימים של זוחלים – למשל תנינים הזהות המינית של הצאצא נקבעת על פי הטמפרטורה שאליה היתה חשופה הביצה שממנה בקע. הטמפרטורה משפיעה גם על דרכי הביטוי של גנים מסוימים שמשפיעים על הפרשת הורמונים. מאחר שהשינוי הזה איננו הפיך בנסיבות טבעיות, ושהוא עובר "בתורשה" במהלך התפתחות העובר ומשליך גם על דור התנינים הבא, גם ההשפעות האלה נחשבות אפיגנטיות.

דוגמה נוספת לתופעה אפיגנטית הם הפריונים. פריונים הם חלבונים עמידים במיוחד שגורמים לשינויים בחלבונים דומים שהם באים איתם במגע. הפריונים הם הגורם למחלת "הפרה המשוגעת" (קרויצפלד-יעקב), שגורמת להרס המוח. מאחר שפריונים מדבקים (כלומר מסוגלים לעבור מתא לתא), והם משנים
את פעילות התא בלי לגרום שינוי ברצף הדנ"א גם השינוי הזה נחשב אפיגנטי.

הסרטון שלפנינו עוסק באפיגנטיקה במובנה הצר יותר. הדוגמה שבה הוא מתמקד היא ההשתקה (אינאקטיבציה) של כרומוזום X בנקבות של יונקים. השתקה כזאת מתרחשת בשלב עוברי מוקדם אצל נקבות, כדי לאזן את רמת הביטוי של הגנים של כרומוזום X, שקיים בעותק אחד בלבד בזכרים ובשני עותקים בנקבות. מה שמעניין הוא שבכל תא ותא מושתק באופן רנדומלי אחד משני העותקים הקיימים.
 

 

הסרטון הופק בידי דרו ברי מ-WEHI ותורגם בידי צוות דוידסון אונליין

חגי כספי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

2 תגובות

  • דנה

    potter syndrum

    תודה רבה על ההסברים המועילים.
    האם ניתן לקשור אפיגנטיקה להופעת תסמונת פוטר בעובר?
    תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום דנה
    הגורם העיקרי לתסמונת פוטר הוא תורשתי, אם כי יש גם מקרים בהם הגורם הוא סביבתי. אני לא מצאתי מחקר שקושר לגורם אפיגנטי, כלומר כזה שמשפיע על מתילציה של DNA, אך אין הדבר אומר שאין קשר פוטנציאלי כזה.
    מקווה שעזרתי
    ארז