Language
Country/Area
No result found
التعاون المدهش بين جينين متحولين: كيف يغير هذا من فهمنا لعلم الوراثة؟
أظهرت الدراسات أن التفاعلات بين المتغيرات الجينية والظروف البيئية قد تحدد إلى حد كبير النمط الظاهري الذي ينتجه النمط الجيني. وبالتالي، فإن فهم شبكات التفاعل الجيني يمكن أن يوفر رؤى قيمة ويساعد في كشف آليات الأمراض المعقدة. ومع ذلك، أصبح من المستحيل رسم خرائط مباشرة لشبكات التفاعل الجيني لدى البشر بسبب عدم القدرة على عزل الأشخاص الذين يحملون متغيرات جينية واحدة. ويأمل الباحثون أنه من خلال فهم خصائص شبكات التفاعل الجيني في الكائنات الحية المناسبة، فإنهم سيتمكنون من توفير أدوات لبناء شبكات التفاعل الجيني في البشر.يحمل كل فرد ما يقرب من 4 ملايين متغير وراثي ومتغيرات متعددة الأشكال، ولا يمكن أن تُعزى الغالبية العظمى منها بشكل مباشر إلى كونها السبب المستقل لنمط ظاهري معين.
نظرة عامة على التفاعلات الجينية
تحدث التفاعلات الجينية عندما يتسبب التفاعل بين جينين أو أكثر في اختلاف النمط الظاهري عما هو متوقع. على سبيل المثال، يشير النمط الظاهري القوي عادةً إلى لياقة بدنية منخفضة، في حين قد يكون النمط الظاهري الضعيف قريبًا من لياقة السلالة غير المتحولة. النمط الظاهري الشائع لدراسة التفاعلات الجينية هو اللياقة البدنية، والتي تقيس معدلات التكاثر النسبية للطفرات.
"يتم تعريف التفاعل الجيني على أنه الفرق بين النمط الظاهري المزدوج للطفرة الذي تم قياسه تجريبياً والنمط الظاهري المزدوج للطفرة المتوقع."
يمكن أن يتجلى النمط الظاهري للطفرة المزدوجة إما في شكل تفاعل وراثي سلبي أو تفاعل وراثي إيجابي. تحدث التفاعلات الجينية السلبية عندما يكون النمط الظاهري للطفرة المزدوجة أقوى من المتوقع، في حين أن الحالة الخاصة هي التفاعل المميت الاصطناعي، عندما لا يؤدي إزالة جين واحد إلى إلحاق ضرر كبير بالكائن الحي، ولكن إزالة الجينين معًا يجعل الكائن الحي غير قابل للحياة. وبدلاً من ذلك، فإن التفاعل الجيني الإيجابي يعني أن النمط الظاهري للطفرة المزدوجة أضعف من المتوقع. يجب أن تستند معايير قياس التفاعلات بين الجينات إلى النمط الظاهري عندما لا يُتوقع تفاعل الجينات. تشمل النماذج الشائعة النموذج الأدنى والنموذج الإضافي والنموذج المضاعف. ومن بينها، عندما يتم استخدام اللياقة البدنية كنمط ظاهري، فإن النموذج المضاعف يحقق أفضل أداء.
خصائص شبكات التفاعل الجيني
تمت دراسة شبكات التفاعل الجيني على نطاق واسع في العديد من الكائنات الحية، مثل الخميرة، والإشريكية القولونية، والديدان الخيطية، وذباب الفاكهة. تكشف هذه الدراسات عن البنية الطوبولوجية لشبكات التفاعل الجيني، وكيف توفر معلومات حول وظيفة الجينات، والطبيعة المحفوظة تطورياً لهذه الشبكات. ويأمل الباحثون أنه من خلال فهم الخصائص العامة لشبكات التفاعل الجيني ودمجها مع معلومات بيولوجية أخرى، مثل شبكات التفاعل البروتيني، يمكنهم استنتاج شبكات التفاعل الجيني للكائنات الحية الأخرى مثل البشر.
غالبًا ما تكون مراكز شبكات التفاعل الجيني عبارة عن بروتينات أساسية، وتوفر هذه التفاعلات معلومات حول الأهمية الوظيفية لجينين.
تدعم ملفات تعريف التفاعل الجيني بناء شبكات تشابه الجينات التي يمكنها التنبؤ بوظائف الجينات غير المحددة. وقد استكشفت بعض الدراسات كيفية تحليل الحفاظ على هذه الشبكات الجينية عبر مسافات تطورية. ورغم أنه ليس من الواضح بعد مدى الحفاظ على التفاعلات الجينية الفردية، إلا أن الخصائص العامة لشبكات التفاعل الجيني تبدو محفوظة، بما في ذلك وظائف محاور الشبكة والتفاعل الجيني. الملفات الشخصية. القدرات التنبؤية.
الأهمية البيولوجية
إن فهم التفاعلات الجينية أمر بالغ الأهمية لربط النمط الجيني بالنمط الظاهري. على سبيل المثال، تم اقتراح التفاعلات الجينية كتفسير لعدم القدرة على الوراثة. إن غياب الوراثة يعني أن المصادر الجينية للعديد من النمط الظاهري القابل للتوريث لم يتم اكتشافها بعد. ونظراً لأن التفاعلات الجينية قد تمتد إلى ما هو أبعد من التفاعلات الزوجية بين الجينات، فإنها تتمتع بأعظم الإمكانات لتعزيز القدرة التفسيرية لأصول الجينات المعروفة، وبالتالي المساعدة في تقليل التحديات التي يفرضها فقدان القدرة على الوراثة.
مع استمرارنا في استكشاف شبكة التفاعلات الجينية، قد نجد المزيد من الإجابات على ألغاز علم الوراثة. فكيف ستؤثر هذه الإجابات على فهمنا لأنفسنا؟
