راز تولد دوقلو های همسان چیست؟

[تیز بال]

بارداری مادر دخترهای دوقلوی هلندی بدون هیچ مشکلی پیش رفت و آنها سر وقت تعیین شده به دنیا آمدند اما دوقلوها با این‌که همسان بودند، از نظر سلامت با هم خیلی فرق داشتند. یکی از آنها طبیعی ولی دیگری دو روده و دو نخاع داشت که در انتهای گردن به دو نیم شده بود. این شروع یک دهه تحقیق درخصوص رازهای بیولوژیک بود؛ این‌که چرا این دو قلوی همسان که از یک ژن بودند، اینقدر با هم تفاوت داشتند؟

البته دوقلوهای همسان بنابر تفاوت‌های موجود در محیط زندگی‌شان بعدها از نظر شخصیتی متفاوت خواهند شد و حتی گذر عمر روی جسم آنها اثراتی متفاوت می‌گذارد، اما تفاوت این دوقلوها از همان بدو تولد ـ که در رحم مادر و در نتیجه در محیطی یکسان، رشد کرده بودند ـ از چه ناشی می‌شد؟

حل این معما خیلی چیزها را از جمله این‌که انسان چرا تا این اندازه با همنوعان فرق دارد، روشن می‌کرد. دانشمندان بیش از یک قرن است، محیط زندگی و ژن‌های انسان را در این تفاوت دخیل می‌دانند اما واقعا کدام مهم‌تر است؟ طبیعت یا تربیت. یافته‌ها نشان می‌دهد، اگر بارها و بارها به دنیا می‌آمدیم به‌رغم داشتن همان ژن و رشد در همان محیط ـ رحم مادر ـ متفاوت با قبل متولد می‌شدیم اما در کنار طبیعت و تربیت چه چیز دیگری در این مساله نقش دارد؟

دوقلوهای همسان از یک تخمک بارورشده که دو نیم می‌شود، به وجود می‌آیند. بنابراین دی.ان.ای آنها یکی است و به همین دلیل شبیه یکدیگر می‌شوند اما از آنجا که دوقلوهای غیرهمسان از دو تخمک بارور شده مجزا به وجود می‌آیند دی.ان.ای یکسان ندارند و از نظر ظاهری متفاوت خواهند بود اما شخصیت و رفتارهرنوع دوقلو به محیطی که در آن زندگی می‌کنند، ربط دارد.

اما وضعیت دوقلوهای هلندی بسیار متفاوت بود. محققان مشتاق بودند دریابند چرا آنها که از یک تخمک و ژن مشابه بودند، از لحاظ فیزیکی تا این حد فرق داشتند؟

اولین فرضیه این بود که آنها کاملا همسان نبوده‌اند. می‌توانید دوقلوهای همسانی بیابید که از نظر ژنتیک با هم متفاوتند که این موضوع استثناست.

دو چیز می‌تواند باعث شود دوقلوهای همسان از نظر ژنتیک با هم متفاوت باشند. گاهی اوقات وقتی یک تخمک بارور شده در حال تقسیم شدن است، اشتباهی رخ می‌دهد. مثلا ممکن است کل کروموزوم‌ها در یک قل حضور داشته باشند اما در دیگری خیر. سال 1362 از یک تخمک بارورشده سه قلو به وجود آمد و هنگام تقسیم تخمک، یکی از بخش‌ها یک کروموزوم Y از دست داد. بنابراین جنین‌ها به دوپسر و یک دختر تبدیل شدند.

راز دوقلوها

حتی وقتی تخمک بدون هیچ خطایی تقسیم می‌شود، بعدا در اثر جهش می‌تواند موجب تفاوت در جنین‌ها شود. اگر در مراحل اولیه شکل‌گیری جهشی رخ دهد، تقریبا تمام سلول‌های بدن یکی از دوقلوها، آن را به ارث می‌برد درحالی که ممکن است هیچ یک از آن سلول‌ها در بدن قل دیگر وجود نداشته باشد. اثر اکثر جهش‌ها قابل شناسایی نیست اما هرازگاهی آنها ژن‌های اصلی را هدف قرار می‌دهند. به نظر می‌آمد نقص در عملکرد ژن آکسین که مسئول شکل‌گیری بدن است در بدن قل بیمار هلندی موجب این وضعیت شده باشد اما محققان هیچ نوع تفاوت ژنی در دوقلوها ندیدند. بنابراین به این فکر افتادند که چیز دیگری موجب وقفه در کار ژن آکسین شده است. سپس به ترکیبات شیمیایی موجود در سلول‌های خونی دوقلوها نگاهی انداختند و تقریبا مطمئن شدند اطراف ژن آکسین در بدن نوزاد بیمار مقدار بسیار بالایی متیلاسیون وجود داشته که موجب این مشکل شده است. ماده شیمیایی متیل فعالیت ژن‌های مجاور خود را سرکوب می‌کند. مشخص شد بسیاری از تفاوت‌های دوقلوها مانند وجود اختلال‌ها از جمله سرطان، ورم مفاصل روماتیسمی و اوتیسم دریکی از قل ها، به تنوع سطح متیلاسیون در خون آنها بستگی دارد. حتی برخی محققان ـ نه همه ـ معتقدند این ماده شیمیایی می‌تواند روی تفاوت‌ رفتاری دوقلوها تا اندازه‌ای موثر باشد.

پس راز حل شد؟ خیر، هنوز خیلی مانده تا حل شود. اکنون باید فهمید چه چیزی باعث می‌شود سطح متیلاسیون به آستانه بحرانی در یک قل برسد اما در دیگری خیر.

مطالعات نشان می‌دهد، همه انواع عوامل محیطی، از آفت‌کش‌ها و آلوده‌کننده‌ها گرفته تا رژیم غذایی، سیگار و الکل، می‌تواند الگوهای متیلاسیون را تغییر دهد و زمانی که الگوهای متیلاسیون تغییر کرد، اثراتی طولانی‌مدت را موجب می‌شود. مثلا وقتی سیگاری‌ها عادت خود را ترک می‌کنند، در برخی، تغییرات متیلاسیون‌شان بسرعت به حالت عادی باز می‌گردد اما در دیگران تا دهه‌ها باقی می‌ماند و ممکن است به همین دلیل باشد که سیگاری‌های سابق حتی پس از سال‌ها دور انداختن آخرین ته سیگارشان همچنان در معرض خطر ابتلا به سرطان و مشکلات تنفسی باشند. تغییرات مقدار متیلاسیون می‌تواند تولید سرطان کند. بنابراین این تغییرات می‌تواند هم علت باشد و هم معلول. محیط روی شکل‌گیری ویژگی‌های کلی ما از زمان تشکیل نطفه با اثرگذاری روی فعالیت‌ ژنی نقش مهمی بازی می‌کند و همچنین نحوه رفتار، سبک زندگی و بهداشت، بدنمان را تحت تاثیر قرارمی دهد. این مساله می‌تواند دلیلی بر تفاوت‌های فیزیکی دوقلوهای همسان از بدو تولد باشد.

تفاوت‌های همسانی

بنابرگفته یکی ازمحققان، اگر دو قلوهای همسان در محیط‌های زندگی متفاوتی قرار گیرند پس از مدتی الگوهای متیلاسیونشان بیش از پیش متفاوت شده، در نتیجه رفتارهای متفاوتی از خود بروز می‌دهند. در واقع این مساله می‌تواند دلیل منحصر به فرد بودن هریک از ما انسان‌ها باشد.

اما این سوال هنوز مطرح است. پس چرا دوقلوهای هلندی در محیطی یکسان ـ رحم مادر ـ چنین تفاوتی از خود بروز دادند؟ بنابرمطالعات این موضوع می‌تواند به تفاوت‌های ظریف فیزیکی مثل اندازه بند ناف یا وجود خطاهایی هنگام نسخه‌برداری از علائم تقسیم سلولی ربط داشته باشد.

یکی از محققان معتقد است، نه تنها برخی از این تفاوت‌ها در نتیجه انتخاب تصادفی صورت می‌گیرد بلکه این تصادفی بودن بخشی از ویژگی‌های مربوط به تکامل است. در ژنوم ما انسان‌ها صدها منطقه وجود دارد که الگوهای متیلاسیون موجود در آنها نه از قبل به طور ژنتیکی تعیین شده‌ و نه تحت تاثیر محیط قرار گرفته‌اند و از فردی به فرد دیگر کاملا متفاوت‌اند. به نظر می‌رسد این نواحی حاوی بسیاری از ژن‌های اصلی رشد ما هستند. حتی در میان حیوانات تغییرات تصادفی در اپی ژنتیک، منظور رشد اندام‌ها از یک سلول غیرمتمایز​ وجود دارد که موجب تغییرات ژنتیک در آنها و در نتیجه گاه شانس بقای بهتر در آنها می‌شود. البته میزان اهمیت این تغییرات تصادفی در انسان هنوز کاملا مشخص نشده است. در تحقیقات مربوط به حیوانات مشخص شد که آنها حتی اگر از نظر محیطی و ژنی یکسان باشند، باز هم تفاوت‌های بسیاری از خود بروز می‌دهند.

تمام تحقیقات فوق، محققان را به این نتیجه رساند که گوناگونی اپی ژنتیک ‌ها مسئول این تفاوت‌های رفتاری است و این تغییرات در اثر جهش یا در نتیجه تفاوت‌های فیزیکی موجود در رحم یا ترکیبی از هردوی آنها رخ می‌دهد.

این تغییرات کوچک اپی ژنتیک ممکن است روی فعالیت ژنی ما اثر گذاشته، نحوه تعامل ما با محیط را شکل دهد که به نوبه خود مجددا به درون اپی ژنتیک بازخورد دارد و پیغام را تقویت می‌کند. آن‌گاه روی بروز ویژگی‌های ژنی تاثیرات بیشتری گذاشته، وضعیت بیولوژیک، رفتاری و نحوه تجربه ما از دنیا را تشکیل می‌دهد. پس باید گفت محیط نیست که موجب تغییرات در ما می‌شود بلکه ما خودمان محیطمان را می‌سازیم. یافته‌های فوق نشان می‌دهد، اگر ما یکی از هزاران کلونی هم باشیم، باز هم در انتها ویژگی‌های منحصر به فرد خود را خواهیم داشت

طبیعت و تربیت چه نقشی دارند؟

کاملا واضح است. برخی ویژگی‌هایمان مانند رنگ مو مربوط به ژن ماست درحالی که زبانی که صحبت می‌کنیم وابسته به محیط زندگی‌مان است. در این میان شانس به شکل رویدادهای تصادفی در بدن‌مان یا در محیط زندگی‌مان رخ می‌دهد و موجب تفاوت‌های بسیاری در تک تک افراد می‌شود