التنظيم بواسطة مثيلة الـ DNA Methylation) DNA) وجزيئات الـRNA غير المشفر (Noncoding RNAs).
✅ تعد مثيلة الـ DNA وتعديلات الهستونات (Histone Modifications) وتموضع النيوكليوسومات من الآليات فوق الجينية (Epigenetic) التي تنظم التعبير الجيني دون تغيير تسلسل الـDNA. تحدث المثيلة بإضافة مجموعة ميثيل إلى cytosine لتكوين 5-Methylcytosine وتنفذها إنزيمات (DNMTs) مثل DNMT1 وDNMT3A وDNMT3B. أما إزالة المثيلة (DNA Demethylation) فتحدث إما خلال انقسام الخلايا أو بمساعدة إنزيمات (TET).
✅ تحدث المثيلة غالباً في مواقع (CpG) ويساعد إنزيم DNMT1 على المحافظة على أنماطها بعد تضاعف الـDNA. وترتبط المثيلة عادةً بتثبيط التعبير الجيني (Gene Silencing) خاصة عند جزر CpG (CpG Islands) الموجودة في محفزات الجينات (Gene Promoters). وقد تؤدي المثيلة غير الطبيعية للجينات الكابحة للأورام إلى تعطيلها والمساهمة في تطور السرطان. كما توجد المثيلة خارج مواقع CpG خصوصاً في الخلايا الجذعية الجنينية والخلايا العصبية.
✅ قد تثبط المثيلة نشاط الجينات بمنع ارتباط عوامل النسخ أو من خلال بروتينات ترتبط بالـDNA الذي أُضيفت إليه مجموعة ميثيل مثل MeCP2. ويرتبط الخلل في جين MECP2 بمتلازمة ريت (Rett Syndrome). وخلال التطور الجنيني تُمحى نسبة كبيرة من العلامات فوق الجينية في عملية إعادة الضبط فوق الجيني (Epigenetic Reprogramming) بينما تحتفظ بعض الجينات المطبوعة جينياً (Imprinted Genes) بعلامات تحدد أصلها الأبوي أو الأمومي.
✅ تشارك جزيئات الـRNA غير المشفر (ncRNA) في تنظيم الجينات إذ ان (miRNAs) تنظم التعبير الجيني بينما تسهم (siRNAs) و (piRNAs) في إسكات العناصر القافزة (Transposons). أما (lncRNAs) فقد تنشط الجينات أو تثبطها وتوجه البروتينات المنظمة إلى مواقع محددة في الجينوم.
✅ تتفاعل الآليات فوق الجينية فيما بينها إذ يمكن لمثيلة الـDNA وتعديلات الهستونات أن تعزز تثبيط الجينات وتحافظ على أنماط التعبير الجيني. ومع ذلك لا تزال العلاقة السببية بين بعض هذه التعديلات ونشاط الجينات قيد الدراسة. وتساعد تقنيات تحرير الجينوم مثل (CRISPR/Cas) على تحديد دور التعديلات فوق الجينية في تنظيم الجينات وتمايز الخلايا.
جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق
قسم تقنيات المختبرات الطبية الاول في التصنيف الوطني العراقي