سن مادر چگونه از سلول‌های فرزندش مشخص می‌شود؟

تینا مزدکی_سن مادر می‌تواند در انسان و بسیاری از جانوران بر ویژگی‌های جسمی و رفتاری نسل بعد تأثیر بگذارد. دانشمندان این پدیده را «تأثیرات سن مادری» (Maternal Age Effects) می‌نامند. این اثرات در طیف گسترده‌ای از موجودات زنده دیده می‌شوند، اما دانشمندان هنوز به‌طور کامل نمی‌دانند این اطلاعات چگونه از مادر به فرزند منتقل می‌شود.

کریستین گریبل، دانشمند ارشد مرکز بیل پِی در آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی، می‌گوید تأثیرات سن مادری بسیار رایج هستند و از بی‌مهرگان گرفته تا انسان‌ها، فیل‌ها، نخستی‌ها و دیگر پستانداران مشاهده می‌شوند. به گفته او، تقریباً همه اشکال حیات تا حدی تحت تأثیر سن مادر قرار می‌گیرند و بیشتر این اثرات در سنین بالاتر مادر، پیامدهای منفی دارند.

آزمایشگاه گریبل برای بررسی سازوکار انتقال اطلاعات مربوط به سن مادر به نسل بعد، از کرم‌های چرخانگر (Rotifer) استفاده می‌کند؛ جانوران آبزی بسیار کوچکی که سرعت تولیدمثل بالایی دارند و مطالعه آن‌ها نسبتاً آسان است.

نتایج این مطالعات به یک یافته جالب منجر شده است: تأثیر سن مادر احتمالاً از طریق یک سازوکار اپی‌ژنتیکی منتقل می‌شود؛ یعنی تغییری در نحوه فعالیت و بیان ژن‌ها، نه تغییر در خود توالی DNA.

شواهدی که فراتر از آسیب DNA را نشان می‌دهند

پژوهشی که در آزمایشگاه گریبل توسط آلیسا لیگوری، پژوهشگر پسادکتری و اکنون استادیار دانشگاه ایالتی نیویورک در نیو پالتز، انجام شده، دو ژنوتیپ متفاوت از یک گونه کرم چرخانگر را بررسی کرد. نتایج نشان داد تأثیرات سن مادر با گذشت هر نسل به‌صورت تدریجی شدیدتر نمی‌شوند. در عوض، این اثرات می‌توانند در تنها یک نسل به‌سرعت معکوس شوند.

این یافته مهم است، زیرا نشان می‌دهد تأثیرات سن مادر احتمالاً ناشی از انباشته‌شدن تدریجی آسیب‌های سلولی یا جهش‌های DNA که با افزایش سن ایجاد می‌شوند، نیستند؛ برخلاف آنچه پیش‌تر بسیاری از پژوهشگران تصور می‌کردند.

در عوض، این اثرات ارثی ممکن است حاصل نوعی سازوکار اپی‌ژنتیکی باشند. یکی از سازوکارهای مورد توجه پژوهشگران، تغییرات هیستونی است؛ تغییراتی که می‌توانند نحوه فعالیت ژن‌ها را تنظیم کرده و برخی ژن‌ها را فعال یا غیرفعال کنند.

آزمایشگاه گریبل اکنون در حال بررسی این موضوع است که آیا تغییرات هیستونی واقعاً عامل ایجاد تأثیرات سن مادری مشاهده‌شده هستند یا خیر. پژوهشگران همچنین احتمال نقش DNA میتوکندریایی را بررسی می‌کنند؛ ماده ژنتیکی موجود در میتوکندری که معمولاً از مادر به فرزند منتقل می‌شود. به گفته گریبل، DNA میتوکندریایی می‌تواند یکی از مسیرهای احتمالی انتقال اطلاعات مربوط به سن مادر به نسل بعد باشد.

چرا اثر سن مادر در همه فرزندان یکسان نیست؟

یکی دیگر از موضوعات مورد توجه پژوهشگران، نقش تفاوت‌های ژنتیکی در شدت تأثیرات سن مادر بر فرزندان است. گریبل معتقد است احتمالاً برخی گونه‌های ژنی وجود دارند که می‌توانند در برابر پیامدهای منفی افزایش سن مادر نقش محافظتی داشته باشند.

پژوهشگران حتی در یکی از سویه‌های مورد مطالعه مشاهده کردند که فرزندان مادران مسن‌تر عمر طولانی‌تری داشتند. این نتیجه نشان می‌دهد که تأثیر سن مادر همیشه منفی نیست و احتمال دارد یک سازوکار ژنتیکی در ایجاد این اثرات سودمند نقش داشته باشد.

چرا این تأثیرات نسل به نسل باقی می‌مانند؟

یکی از پرسش‌های اصلی دانشمندان این است که چرا تأثیرات سن مادر در طول تکامل از بین نرفته‌اند. از آنجا که فرزندان مادران مسن‌تر در بسیاری از موارد عمر کوتاه‌تری دارند، تولیدمثل کمتری انجام می‌دهند و از نظر تکاملی تناسب کمتری دارند، انتظار می‌رود انتخاب طبیعی به مرور چنین اثراتی را حذف کند. با این حال، تأثیرات سن مادری در گونه‌های بسیار متنوعی از جانوران مشاهده می‌شود.

گریبل یکی از دلایل احتمالی این موضوع را کاهش قدرت انتخاب طبیعی در سنین بالاتر می‌داند.

او توضیح می‌دهد که فشار انتخاب طبیعی در سنین بالا بسیار کمتر می‌شود؛ به‌ویژه در مورد کرم‌های چرخانگر که بخش عمده زندگی و تولیدمثل خود را در سنین پایین انجام می‌دهند. زمانی که ماده‌ها به سنین بالا می‌رسند، بخش زیادی از فرزندان خود را قبلاً تولید کرده‌اند و در نتیجه فشار تکاملی کمتری برای تولید فرزندان سالم و سازگار بر آن‌ها وجود دارد.

ردپای سلامت مادر در نسل‌های بعد

یکی از جذاب‌ترین بخش‌های این پژوهش برای گریبل، کشف چگونگی انتقال اطلاعات از یک نسل به نسل دیگر است. او می‌خواهد بداند چگونه اطلاعات مربوط به محیط زندگی مادربزرگ یا حتی مادر مادربزرگ می‌تواند بر ویژگی‌های ظاهری و عملکردی فرزند یا نوه او تأثیر بگذارد.

به گفته گریبل، درک نحوه انتقال اثرات مادری میان نسل‌ها می‌تواند درک دانشمندان از سلامت انسان را نیز بهبود دهد و در آینده به توسعه روش‌های جدید در پزشکی دقیق کمک کند. او تأکید می‌کند که سلامت یک فرد تنها به ژنوم خودش وابسته نیست؛ بلکه ممکن است سلامت و محیط زندگی مادر، مادربزرگ و حتی نسل‌های پیش از او نیز در سلامت و ویژگی‌های زیستی او نقش داشته باشد.

۲۲۷۳۲۳