جهش ژنی چیست و جهش‌ها چطور رخ می‌دهند؟

به گزارش بولتن نیوز، ژن ها از ترتیب قرار گیری چهار نوکلئوتید (مولکول های سازنده DNA) آدنین (A)، تیمین (T)، گوانین (G) و سیتوزین (C) در توالی مولکول DNA ساخته می شوند. در واقع ترتیب خاصی از قرار گیری این چهار مولکول را یک ژن می نامند. هر ژن همانند یک دفترچه راهنما ترتیب قرارگیری کد های خاصی را در خود حفظ و نگهداری می کند که سلول با استفاده از این کد ها می تواند پروتئین های مورد نیاز خود را بسازد. یک جهش ژنی تغییری دائمی و ماندگار در توالی و ترتیب کدهای DNA ای است که ژن را می‌سازد، به طوری که آن توالی با آنچه که در سایر افراد یافت می‌شود فرق می‌کند. جهش‌ها اندازه‌های مختلف دارند، می‌توانند بر هر جایی از یک ژن اثر بگذارند. این تغییرات می توانند از یک نوکلئوتید منفرد در DNA (جفت باز) تا یک قطعه بزرگ از یک کروموزوم که شامل چندین ژن است را تحت تاثیر قرار دهد.  

جهش‌های ژنی به دو روش قابل رده بندی هستند:

    جهش‌های ارثی که از یک والد به ارث می‌رسند و در سراسر عمر فرد در تمامی سلول‌های بدن او حضور دارند. این جهش‌ها همچنین جهش‌های ژرم لاین نیز خوانده می‌شوند زیرا در سلول‌های اسپرم و تخمک، که ژرم سل نیز نامیده می‌شوند حضور دارند. وقتی یک تخمک و یک اسپرم ادغام شدند، سلول تخمِ لقاح یافته‌ی حاصل، DNA را از هر دو والد دریافت می‌کند. اگر این DNA جهشی داشته باشد، فرزند حاصل از رشد این تخمک آن جهش را در تک تک سلول‌هایش خواهد داشت.

جهش‌های اکتسابی (یا سوماتیک) که گاهی در طول زندگی افراد رخ می‌دهد و تنها در سلول‌های خاصی حضور دارند، نه در تمامی سلول‌های بدن. این تغییرات می‌توانند توسط فاکتورهای زیست محیطی نظیر تابش فرابنفش خورشید ایجاد شوند یا اگر خطایی در زمان همانند سازی DNA  از روی خودش رخ دهد یعنی طی تقسیم سلولی بوجود آید. جهش‌های اکتسابی در سلول‌های سوماتیک یا پیکری (سلول‌هایی غیر از اسپرم و تخمک) به نسل بعدی منتقل نمی شوند.

تغییرات ژنتیکی که به صورت جهش‌های دِنوو (جدید) توصیف می‌شوند می‌توانند وراثتی یا پیکری باشند. در برخی موارد، جهش در تخمک یا اسپرم یک فرد رخ می‌دهد اما در هیچ یک از سلول‌های دیگر فرد حضور ندارد. در موارد دیگر، بلافاصله پس از ادغام سلول اسپرم و تخمک، جهش در تخمک لقاح یافته رخ می‌دهد. (اغلب غیر ممکن است که بگوییم یک جهش دنوو دقیقا چه زمانی رخ داده است). هنگامیکه تخم لقاح یافته تقسیم می‌شود، در جنین در حال رشد هر سلول حاصله دارای جهش خواهد بود. جهش‌های دنوو توصیفگر اختلالات ژنتیکی هستند که در آن یک کودکِ متاثر شده در تمام سلول‌های بدنش دارای جهش است اما والدینش فاقد این جهش هستند، و هیچ گونه سابقه خانوادگی از این اختلال وجود ندارد.  

جهش‌های سوماتیک که در یک سلول منفرد در ابتدای تکوین جنینی رخ می‌دهند می‌تواند منجر به یک بیماری به نام موزائیسم شوند. این تغییرات ژنتیکی در سلول اسپرم یا تخمک والدین، یا در تخم لقاح یافته حضور ندارند اما کمی دیرتر هنگامیکه جنین شامل چندین سلول است رخ می‌دهند. از آنجا که تمام سلول ها حین رشد و تکوین تقسیم می‌شوند، سلول‌هایی که از سلول‌هایی حاوی ژن‌های تغییر یافته نشات می‌گیرند دارای جهش خواهند بود، در حالیکه سایر سلول‌ها فاقد آن خواهند بود. بسته به جهش و اینکه چند سلول متاثر شده است، موزائیسم ممکن است سبب مشکلات سلامت بشود.  

بیشتر جهش‌های ژنی بیماری زا در جمعیت عموم نامرسوم هستند. اما سایر تغییرات ژنتیکی با فراوانی بیشتری رخ می‌دهد. تغییرات ژنتیکی که در بیش از یک درصد از جمعیت رخ می‌دهند را یا چند شکلی یا پلی مورفیسم می‌گویند. پلی مورفیسم آنقدر رایج است که به عنوان یک تغییر نرمال DNA  در نظر گرفته می‌شود. پلی مورفیسم‌ها مسئول بسیاری از اختلافات طبیعی بین افراد نظیر رنگ چشم، رنگ مو، و نوع خون هستند. با اینکه بسیاری از پلی مورفیسم‌ها هیچ گونه اثر منفی روی سلامت شخص ندارند، برخی از این تغییرات بر ریسک بروز اختلالات خاص اثر می‌گذارد.