صفحه محصول - مقاله بیماری های ژنتیکی 82 ص

مقاله بیماری های ژنتیکی 82 ص (docx) 82 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 82 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

مقدمه علم ژنتیک یکی از شاخه‌های علوم زیستی است که بوسیله قوانین و مفاهیم موجود در این علم می‌توانیم به تشابه یا عدم تشابه دو موجود نسبت به یکدیگر پی ببریم و بدانیم که چطور و چرا چنین تشابه و یا عدم تشابه در داخل یک جامعه گیاهی و یا جامعه جانوری ، بوجود آمده است. علم ژنتیک علم انتقال اطلاعات بیولوژیکی از یک سلول به سلول دیگر ، از والد به نوزاد و بنابراین از یک نسل به نسل بعد است. ژنتیک با چگونگی این انتقالات که مبنای اختلالات و تشابهات موجود در ارگانیسم‌ها است، سروکار دارد. علم ژنتیک در مورد سرشت فیزیکی و شیمیایی این اطلاعات نیز صحبت می‌کند. علم زیست شناسی ، هرچند به صورت توصیفی از قدیمی‌ترین علومی بوده که بشر به آن توجه داشته است. اما از حدود یک قرن پیش این علم وارد مرحله جدیدی شد که بعدا آن را ژنتیک نامیده‌اند و این امر انقلابی در علم زیست شناسی بوجود آورد. در قرن هجدهم ، عده‌ای از پژوهشگران بر آن شدند که نحوه انتقال صفات ارثی را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند. ولی به دو دلیل مهم که یکی عدم انتخاب صفات مناسب و دیگری نداشتن اطلاعات کافی در زمینه ریاضیات بود، به نتیجه‌ای نرسیدند.اولین کسی که توانست قوانین حاکم بر انتقال صفات ارثی را شناسایی کند، کشیشی اتریشی به نام گریگور مندل بود که در سال 1865 این قوانین را که حاصل آزمایشاتش روی گیاه نخود فرنگی بود، ارائه کرد. اما متاسفانه جامعه علمی آن دوران به دیدگاهها و کشفیات او اهمیت چندانی نداد و نتایج کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد. در سال 1900 میلادی کشف مجدد قوانین ارائه شده از سوی مندل ، توسط درویس ، شرماک و کورنز باعث شد که نظریات او مورد توجه و قبول قرار گرفته و مندل به عنوان پدر علم ژنتیک شناخته شود.در سال 1953 با کشف ساختمان جایگاه ژنها از سوی جیمز واتسون و فرانسیس کریک ، رشته‌ای جدید در علم زیست شناسی بوجود آمد که زیست شناسی ملکولی نام گرفت . با حدود گذشت یک قرن از کشفیات مندل در خلال سالهای 1971 و 1973 در رشته زیست شناسی ملکولی و ژنتیک که اولی به بررسی ساختمان و مکانیسم عمل ژنها و دومی به بررسی بیماریهای ژنتیک و پیدا کردن درمانی برای آنها می‌پرداخت ، ادغام شدند و رشته‌ای به نام مهندسی ژنتیک را بوجود آوردند که طی اندک زمانی توانست رشته‌های مختلفی اعم از پزشکی ، صنعت و کشاورزی را تحت‌الشعاع خود قرار دهد. معرفی علم ژنتیک ژنتیک، علم مطالعه وراثت، در تمامی زمینه‌های آن، از گسترش صفات در یک شجره‌نامه خانوادگی، تا بیوشیمی ماده ژنتیکی، اسید دزوکسی ریبونوکلئیکDNA و اسید ریبونوکلئیکRNA است. هدف ما در این بخش، معرفی و بررسی مکانیزم‌های وراثت است. به صورت تاریخی، ژنتیک دانان در 3 حیطه مجزا فعالیت کرده‌اند، هر حیطه با مشکلات، روش‌ها و موجودات زنده مورد مطالعه مربوط به خود. این 3 حیطه عبارتند از ژنتیک کلاسیک، ژنتیک مولکولی و ژنتیک تکاملی (یا ژنتیک جمعیت در ژنتیک کلاسیک ما با تئوری کروموزومی وراثت روبرو هستیم، مفهومی که ژن‌ها را به صورت خطی در کنار هم بر روی کروموزوم فرض می‌کند. موقعیت نسبی ژنها با بررسی فراوانی زاده‌های حاصل از آمیزش‌های خاصی قابل تعیین است. ژنتیک مولکولی مطالعه ماده ژنتیک است؛ ساختار، رونویسی و بیان ماده‌ ژنتیک. همچنین در همین حیطه ما انقلاب بزرگ تکنولوژی DNAنوترکیب (یا مهندسی ژنتیک) و اطلاعات بدست آمده از آن را بررسی خواهیم کرد. ژنتیک تکاملی یا ژنتیک جمعیت به بررسی تغییرات در فراوانی ژنها در جمعیت می‌پردازد. مفهوم داروینی تکامل که بنابر پایه انتخاب طبیعی است بررسی می‌شود. 48577580010جدول امروزه به دلیل پیشرفت‌های علمی، مرزهای این 3 ناحیه، تا حدی محو شده‌اند؛ به عنوان مثال، اطلاعات به دست آمده از ژنتیک مولکولی، از طرفی به فهم بهتر ساختار و عملکرد کروموزوم‌ها و از طرف دیگر به فهمیدن انتخاب طبیعی کمک می‌کند. در این فصل، ما سعی می‌کنیم مطالب را به صورت تاریخی آنها بررسی کنیم؛ از کارهای مندل و کشف خصوصیات وراثت آغاز می‌کنیم و سپس به ژنتیک مولکولی می‌پردازیم. ژنتیک مانند هر علم دیگری، بر پایه متد علمی بنا نهاده شده است. اطلاعات ما برگرفته از دنیای واقعی است. متد علمی گردآوری قوانینی است که به فهم بهتر طبیعت کمک می‌کنند. در قلب یک متد علمی، آزمایش قرار دارد، طی یک آزمایش، یک حدس درباره کار بخشی از طبیعت (که آن را یک فرضیه می‌نامیم) امتحان می شود. در یک آزمایش خوب، تنها 2 نتیجه ممکن وجود دارد؛ تایید فرضیه و یا رد فرضیه (شکل) به عنوان مثال ممکن است شما تصور کنید که صفات اکتسابی به ارث می‌رسند ایده‌ای که توسط لامارک پیشنهاد شد. لامارک فرض کرد که زرافه‌هایی که سعی‌‌ می‌کردند برگ‌های موجود در شاخه‌های بالاتری را بخورند، گردن‌های بلندتری داشتند. آنها این صفت درازی گردن را به فرزندان خود انتقال می‌دهند (در هر نسل فقط افزایش کوتاهی در طول گردن وجود دارد) و این روند در نهایت امروزه منجر به گردن‌های بسیار طویل زرافه‌ها شده است. دیدگاه دیگر نسبت به این مطلب، دیدگاه تکامل براساس انتخاب طبیعی است که توسط داروین پیشنهاد شد. براساس فرضیه داروین، زرافه‌ها به طور طبیعی در طول گردن تنوع کمی دارند و این تنوع‌ها به ارث می‌رسند. زرافه‌هایی که گردن بلندتری دارند، در تهیه برگ‌ از درخت برای خوردن، نسبت به دیگران مزیت دارند. به عبارت دیگر، درطول زمان، زرافه‌هایی که گردن‌های بلندتری دارند، بهتر و بیشتر از دیگران زنده می‌مانند و تولید مثل می‌کنند. در نتیجه، زرافه‌هایی با گردن درازتر، پس از مدتی، گونه غالب در جمعیت می‌شوند که دلیل اصلی این اتفاق مرگ گونه‌های دارای گردن کوتاه‌تر است. فراوانی هر جهشی که باعث افزایش طول گردن در جمعیت شود، در جمعیت افزایش خواهد یافت. برای آزمودن فرضیه لامارک، ما ابتدا باید جاندار مناسبی پیدا کنیم. گرفتن زرافه‌ها و انجام آمیزش‌های مورد نظر بر روی آنها بسیار دشوار است. می‌توانیم آزمایش را با موش‌های آزمایشگاهی انجام دهیم. (نگهداری و آزمایش بر روی موش نسبتاً آسان و ارزان است). ما باید صفت دیگری به غیر از طول گردن پیدا کنیم. برای مثال می‌توانیم نیمی از دم موش‌ها را ببریم. سپس موش های دم کوتاه را با موش‌های عادی آمیزش می‌دهیم و زاده‌ها را بررسی می‌کنیم اگر زاده‌ها دم‌های عادی داشتند، می‌توانیم نتیجه بگیریم که دم کوتاه، یک صفت اکتسابی، به ارث نمی‌رسد. در مقابل در صورتی که دم موش‌های نسل بعد کوتاه‌تر از حد معمول باشد، می‌توانیم نتیجه بگیریم که صفات اکتسابی، ارثی هستند. دلیل اینکه ما یک آزمایش را با تمامی سختی‌هایش انجام می‌دهیم، این است که نتایج آزمایش، برای ما قطعی هستند و قابل اطمینان اند. در صورتی که آزمایش درست طراحی شده باشد و بدون خطا اجرا شود، نتیجه منفی در آزمایش، مانند آزمایش ما در بالا، به معنی رد نظریه خواهد بود. آزمودن نظریه‌ها به طوری که اگر نتیجه آزمایش منفی باشد، نظریه رد شود، ایده اصلی متد علمی است. ساختمان مولکول DNA در اواخر قرن نوزدهم یک بیوشیمیست آلمانی نشان داد که اسیدهای نوکلئیک ( مولکولهای زنجیری بلند که از واحد های ساختمانی کوچک تری به نام " نوکلئوتید" تشکیل شده اند . ) دارای قند، اسید فسفریک و چند باز نیتروژن دار می‌باشند. اندکی بعد مشخص شد که قند موجود در اسیدهای نوکلئیک می‌تواند ریبوز یا دئوکسی ریبوز باشد و لذا اسیدهای نوکلئیک به دو دسته DNA ( DeoxyriboNucleic Acid ) - که قند موجود در آنها دئوکسی ریبوز است - و ( RNA RiboNucleic Acid ) - که قند موجود در آنها ریبوز است - تقسیم می‌شوند. پس از کشف اسوالد اوری لازم شد تا ساختار دقیق مولکول DNA و شیوه عمل آن معین شود. در سال 1948 لینوس پاولینگ (Linus Pauling) کشف کرد که بسیاری از مولکولهای پروتئینی به شکل یک مارپیچ (helix) هستند، و تقریباً شکلی شبیه فنر دارند. در سال 1950 نیز اروین شارگاف (Erwin Chargaff) نشان داد که اگرچه آرایش بازهای موجود در ساختار DNA بسیار متنوع است، اما همواره نسبت باز ادنین (A) و باز تیمین (T) موجود در آن با هم برابر است و همین طور نسبت باز سیتوزین (C) با باز گوآنین (G). این دو اکتشاف نقش مهمی را در آشکار شدن ساختمان مولکول DNA ایفا نمود.در دهه 1950 همچنان رقابت برای کشف ساختار DNA ادامه داشت. در دانشگاه کمبریج کریک (Francis Crick) و واتسون (James Watson) تحت تأثیر کارهای پاولینگ سعی داشتند تا با ارائه مدلهای فیزیکی ساختارهای احتمالی ممکن برای DNA را محدود کنند تا سرانجام به ساختار صحیح دست یابند. گروه دیگری متشکل از ویلکینز (Maurice Wilkins) و فرانکلین (Rosalind Franklin) نیز در کالج کینگ لندن به طور همزمان مشغول مطالعه DNA بود. روش کار این گروه با گروه قبلی متفاوت بود. آنها سعی داشتند تا با روش آزمایشگاهی به ویژه با استفاده از تصاویر پراش اشعه X از مولکول DNA، ساختار آن را معین کنند.right0left0در سال 1951، فرانکلین دریافت که DNA با توجه به میزان رطوبت هوای محیط، می‌تواند دو شکل متفاوت داشته باشد و بنابراین نتیجه گیری کرد که بخش فسفات مولکول در سمت خارجی آن قرار دارد. اندکی بعد او با استفاده از تصاویر اشعه X فهمید که DNA در حالت " مرطوب " (Wet) از تمامی ویژگی های یک مارپیچ (helix) برخوردار است؛ این احتمال که حالت دیگر مولکول DNA نیز به شکل left0مارپیچی باشد به ذهن او خطور کرد، اما نمی خواست تا زمانی که شواهد قطعی برای این حدس پیدا کند آن را اعلام نماید. در ژانویه 1953 ویلکینز که از به نتیجه رسیدن تحقیقات ناامید شده بود، نتایج تحقیقات فرانکلین را بدون اطلاع و رضایت او، با واتسون در میان گذاشت.واتسون و کریک با استفاده از این نتایج مدلی بسیار شگفت انگیز را برای ساختار DNA پیشنهاد نمودند. آنها مولکول را به صورت دو زنجیر مارپیچی متشکل از نوکلئوتیدها تصور کردند که یکی از آنها بالا می‌رفت و دیگری پایین می‌آمد. کریک که به تازگی یافته های شارگاف را هم مطالعه کرده بود سعی کرد با استفاده از آنها نحوه قرار گرفتن بازها را در مولکول DNA مشخص کند.او اظهار کرد که بازها در میانه این مارپیچ دوتایی دو به دو به هم متصل می‌شوند تا فاصله بین دو مارپیچ ثابت بماند. آنها ادعا کردند که هر یک از این دو مارپیچ مولکول DNA می‌تواند به عنوان قالبی برای ایجاد دیگری استفاده شود.در تقسیم سلولی این دو رشته از هم جدا می‌شوند و بر روی هر یک از آنها یک نمونه جدید شبیه رشته مقابل قبلی ساخته می‌شود. با این روش بدون اینکه ساختار DNA عوض شود، یک DNA شبیه آن تولید می‌شود. در اندک مواردی که در این روند خطایی پیش بیاید، شاهد " جهش " خواهیم بود. مدل آنها چنان با اطلاعات حاصل از آزمایش‌ها مطابقت داشت که بلافاصله مورد قبول همه واقع شد. کشف ساختار DNA را می‌توان مهمترین اکتشاف زیستی در صد سال اخیر دانست. در سال 1962 واتسون، کریک و ویلکینز موفق به دریافت جایزه نوبل شدند، اما متأسفانه فرانکلین در گذشته بود. سالها پیش از آن که دانشمندان سعی کنند تا با استفاده از قوانین فیزیکی و شیمیایی علت پدیده های زیست شناختی را نیز تبیین کنند، زیست شناسان با مشاهده گیاهان و جانوران قلمرو دانش خود را گسترش می‌دادند. در واقع، تحقیقات دو تن از پیشگامان این علم وجود نوعی دستور یا کد وراثتی بر همگان اثبات کرده بود.left0چارلز داروین (Charles Darwin) در سال 1859 نظریه تکامل خود را مطرح کرده بود و گرگور مندل (Gregor Mendel) نیز در سال 1865 موفق شده بود قوانین اساسی وراثت را کشف کند؛ اما هیچ یک از آنها نتوانستند دریابند که چه عاملی باعث کنترل و هدایت سیستم های مورد مطالعه آنها می‌شود. تنها چیزی که آشکار بود این بود که عامل هدایت کننده جایی در درون گیاهان و حیوانات پنهان بود. تا اینکه کشف ارزشمند دانشمند سویسی فردریش میشر (Friedrich Mischer) راه را برای ادامه تحقیقات گشود. او در سال 1869 در بیمارستانی در آلمان، ماده ای را از محل عفونت که غنی از گلبول های سفید بود، استخراج کرد. میشر این ماده را " نوکلئین " (nuclein) نامید. وی با کمال تعجب متوجه شد که منشاء این ماده فقط می‌تواند از کروموزوم‌ها باشد. بنابراین به حمایت از " نظریه وراثت شیمیایی " پرداخت و اعلام نمود که اطلاعات بیولوژیکی به صورت ترکیبات شیمیایی در سلولها ذخیره می‌شود و از نسلی به نسل بعد منتقل می‌گردد. با اینکه میشر در دورانی زندگی می‌کرد که اصول علم پزشکی - پس از چند هزار سال رکود - در حال دگرگونی اساسی بود، اما عده بسیار کمی از دانشمندان توانایی و پذیرش این اکتشاف مهم او را داشتند.در قرن بعد، توماس مورگان (Thomas H.Morgan) زیست شناس آمریکایی، شروع به تحقیق و مطالعه در این مورد نمود. او دریافت که ژن‌ها بر روی محل های خاصی از کروموزم‌ها واقع شده اند و نتیجه گیری کرد که همین ژن‌ها عامل انتقال وراثتی مندل و نیز کلید اصلی تکامل داروینی هستند.نقشه ای که مورگان از ژن های موجود بر روی کروموزم‌ها رسم کرد، سؤالات جدید بسیاری را مطرح نمود. ساختار پایه و خواص شیمیایی ژن‌ها هم چنان نامشخص بود. نحوه عمل آنها نیز هنوز به طور واضح مشخص نشده بود. هیچ کس نمی دانست که تکثیر یا نسخه برداری از ژن‌ها در سلول چگونه صورت می‌گیرد. منشاء بیماری های وراثتی و نقش جهش در این میان چه بود؟ و ... . اما اساسی ترین پرسش در این میان این بود که: ژن‌ها چگونه اطلاعات وراثتی را شامل می‌شوند و چه طور آنها را منتقل می‌کنند؟ و چگونه می‌توانند رشد کلیه سیستمهای زنده را هدایت نمایند؟left0این بار مردی از انگلستان معما را حل نمود. در سال 1928، آزمایشات فرد گریفیث (Fred Griffith) بر روی باکتری های مولد ذات الریه به کشفی حیرت انگیز منجر شد. او دو نوع باکتری مختلف را شناسایی کرد. نوع اول که گریفیث آنها را " نوع S " نامید، دارای یک کپسول پلی ساکاریدی در اطراف خود بودند. نوع دوم یا " نوع R " فاقد این کپسول بود. " نوع S " بیماری زا بود، در حالی که " نوع R " خطری در پی نداشت. در واقع کپسول موجود در اطراف باکتری نوع S باعث مقاومت آن در برابر دستگاه ایمنی بدن می‌شد.گریفیث سپس مخلوطی از باکتری های S - که با حرارت کشته شده بودند - و باکتری های R تهیه کرد و اثر آن را بر روی موشها بررسی نمود. با اینکه انتظار می‌رفت که این مخلوط اثر زیان باری نداشته باشد، مشاهده شد که تمامی موش‌ها به بیماری مبتلا شده و مردند. جالب اینکه در اجساد موشها باکتری های S زنده یافته شد. گریفیث نتیجه گرفت که نوعی انتقال بین دو نوع باکتری صورت گرفته است که سبب شده باکتری های نوع R دچار تغییرات ژنتیکی شوند. امروزه ما این پدیده را " ترانسفورماسیون " می‌نامیم.متأسفانه تحقیقات گریفیث نیز با استقبال معاصران او مواجه نشد و او نتوانست آنها را قانع کند، تا اینکه سرانجام در سال 1941 در یک بمباران هوایی در لندن درگذشت. پنجاه سال بعد، اسوالد اوری (Oswald Avery) در یک موسه تحقیقات طبی در نیویورک آزمایشهای گریفیث را تکرار کرد. اوری و همکارانش مکلئود ( Colin Macleod ) و مک کارتی ( Mc Carty ) به دنبال یافتن عامل ترانسفورماسیون بودند. آنها نشان دادند که اگر مخلوطی از باکتری های S - که با حرارت کشته شده بودند - و باکتری های R و پروتئازها ( آنزیم های تجریه کننده پروتئین‌ها ) تهیه کنیم، باز هم ترانسفورماسیون رخ می‌دهد؛ اما اگر به جای پروتئاز از دی . ان . آز ( آنزیم تجریه کننده DNA ) استفاده کنیم، دیگر شاهد ترانسفورماسیون نخواهیم بود. و این گونه اثبات شد که عامل اصلی ترانسفورماسیون مولکولهای DNA هستند.با این حال هنوز هم قبول این حقیقت برای جامعه علمی آن زمان دشوار می‌نمود. بسیاری از دانشمندان می‌پنداشتند که مولکول DNA بسیار ساده تر از آن است که قادر به ذخیره و انتقال حجم عظیم اطلاعات بیولوژیک بدن جاندار باشد. سال‌ها بود که باور عمومی این بود که پروتئین‌ها عامل اصلی این فرآیند هستند، چرا که آنها از بیست نوع اسید آمینه تشکیل می‌شوند و این به معنای آن است که می‌توانند اطلاعات زیادی را به صورت کد در ساختار خود ذخیره سازند. به همین دلیل نتایج کار اوری مورد تردید قرار گرفت و عده ای می‌پنداشتند که DNA مورد آزمایش اوری احتمالا با نوعی ناخالصی پروتئینی که عامل اصلی انتقال اطلاعات بیولوژیک بوده ، آلوده شده است. در سال 1952 گروه دیگری از دانشمندان آزمایش اوری را با DNA کاملا عاری از مواد پروتئینی تکرار کردند. این آزمایش آخرین تردیدها را نیز برطرف کرد و اثبات شد که این DNA است که حامل اصلی ژن‌ها و اطلاعات بیولوژیک می‌باشد. پس از آن تلاش همگانی برای کشف آغاز شد و این گونه بود که دانش زیست شناسی وارد دوران نوینی گردید. تغییرپذیری یکی از خصوصیات ماده ژنتیک است. هر گونه تغییردر توالی نوکلئیدهای DNA را جهش می نامند. جهش باید گفت که این گوناگونی از همین تغییرپذیری بوجود می آید. جهش از ابزارهای کار تکامل است. در خیلی از مواقع موجب افزایش سازگاری جاندار با محیط می شود. در این صورت انتخاب طبیعی به جاندار جهش یافته اجازه می دهد تا بیشتر تولید مثل کند و در نتیجه میزان این جهش یافته ها در نسل های بعدی بیشتر خواهد شد. امکان دارد که جهش سازگاری جاندار را با محیط کمتر کند که در این صورت جاندارجهش یافته بر اثر عمل انتخاب طبیعی کمتر تولیدمثل می کند یا اساساً تولیدمثل نمی کند و به این ترتیب جهش نابجا و نامفید از جمعیت حذف می شود. در این فصل با ماهیت و انواع جهش بیشتر آشنا خواهیم شد. ماهیت جهش یک تغییر شیمیایی است و بدون توجه به تأثیر مثبت یا منفی بر جاندار تحت شرایط خاصی رخ می دهد. احتمال وقوع جهش در همه نوکلئیدهاای DNA کمابیش یکسان است بنابراین جهش می تواند به طور تصادفی در هر نقطه از DNA رخ دهد. از این رو گفته می شود که جهش قرایندی تصادفی است. در پروکاریوت ها و یوکاریوت ها از هر نوکلئید یکی ممکن است در هر چرخه ی معمولی دچار تغییر شود. به بیان دیگر نرخ وقوع جهش در این جانداران برابر است با جهش ممکن است در سلولهای جنبی یا غیر جنبی رخ دهد. در جاندارانی که از راه جنبی تولیدمثل می کنند فقط جهش سلولهای جنبی به نسل بعدی می رسد. جهش در سلولهای غیرجنبی فقط بر دودمان همان سلول در همان فرد اثر می کند. جهش یافته ها از مهمترین ابزار در پژوهش های ژنتیک مهندسی و زیست شناسی سلولی و ملکولی هستند. پژوهشگران از مقایسه ی جاندار جهش یافته با جاندار سالم می توانند به اطلاغات سودمندی درباره ی کار ژن نائل آیند. جهش ها را می توان بر اساس عامل ایجاد کننده ی جهش ، اندازه ی ناحیه ی جهش یافته و محل وقوع جهش به سه گروه زیر دسته بندی کرد. بر اساس عامل جهش زا : جهش های خودبخودی و جهش های القایی بر اساس اندازه ی ناحیه ی جهش یافته : جهش های بزرگ و جهش های تنظیم کننده انواع جهش ها جهش های خودبخودی و جهش های القایی : جهش های خودبخودی بر اثر عوامل و شرایط روزمره ی زندگی، اما جهش های القایی بر اثر به کارگیری عوامل جهش زا رخ می دهند. همه ی جانداران در نتیجه ی انجام فعالیتهای طبیعی سلول یا میانکنش آن با محیط، همواره تحت تأثیر یک سری از آسیب هایی هستند که به DNA وارد می شود. به گفته ی دیگر، این گونه جهش ها بر اثر عوامل و شرایط روزمره ی زندگی جاندار ایجاد می شود. علت دقیق ئقئع جهش های خودبخودی به درستی معلوم نیست. با وجود این، می دانیم که اکثر آنها بر اثر تصحیح نشدن اشتباهات آنزیم DNA پلیمراز در جریان همانند سازی DNA به وجود می آیند. از عوامل محیطی می توان پرتوفرابنفش ناشی از نور خورشید را نام برد. در اینجا به معمولترین جهش های خودبخودی اشاره می کنیم. الف ) آمین زدایی از سیتوزین ( C ) و تبدیل آن به اوراسیل (U) : حذف گروه آمینو از سیتوزین (C ) و تبدیل آن به اوراسیل (U) یکی از جهش های خودبخودی است. اگر این جهش ترمیم نشود، در رشته ی مکمل، هنگام همانندسازی به جای آنکه گوانین در نقطه ی مقابل سیتوزین قرار گیرد، آدنین قرار خواهد گرفت. ب ) پورین زدایی : در شرایط طبیعی، پایداری پیوند پورین ها با اسکلت قند- فسفات کمتر از پایداری پیوند پیریمیدین ها است. گاهی پیوند گلیکوزیدی بین پورین و اسکلت قند- فسفات در DNA شکسته می شود. در نتیجه ی این عمل، پورین حذف می شود و یک مکان بدون پورین پدید می آید. اگر پورین از دست رفته مجدداً جایگزین نشود، وقتی که DNA همانند سازی می کند، هر یک از چهار دئوکسی ریبونوکلئوتید میزان وقوع جهش های خودبخودی را معمولاً میزان زمینه ای جهش می گویند. برخی عوامل می توانند میزان وقوع جهش را از میزان زمینه ای بیشتر کنند، که آنها را عوامل جهش زا می نامند. جهش های حاصل از این غوامل، جهش های القایی نامیده میشوند. مواد شیمیایی متعددی می توانند بر DNA اثر کنند و ساختار یک یا تعداد بیشتری از نوکلئوتیدها را تغییرز دهند. معمولاً تغییری که ایجاد می شود، می تواند بر رابطه تکمیلی تأثیر گذارد و در نتیجه وقتی که DNA همانند سازی می کند، موجب قرار گرفتن یک نوکلئوتید یا چند نوکلئوتید اشتباه در رشته نوساز می گردد. از جمله عوامل جهش زا، موادی هستند که موجب اضافه شدن یک گروهخ الکیل به جایگاه ویژهای از بازها (معمولاً نیتروژن 7 پورین) می شوند. مواد شیمیایی جهش زا متعدد و گوناگونند. مواد شیمیایی جهش زا می توانند از عوامل فیزیکی نیز باشند. مثلاً تابش های الکترومغناطیسی نظیر پرتوهای فرابنفش، X ، گاما می توانند جهش زا باشند. اصولاً در آزمایشگاه برای ایجاد جهش در جاندار آزمایشگاهی مورد مطالعه – سلول پروکاریوتی یا یا جاندار یوکاریوتی – از این گونه عوامل استفاده می شود. پرتوهای فرابنفش، طول موجی برابر با 240 نانومتر دارند. اکمواجی با این طول موج، به شدت به وسیله ی DNA جذب می شوند. جذب اینگونه امواج موجب برانگیخته شدن الکترونها و انتقال آنها به تراز انرژی بالاتر می گردد. اگر در یک رشته از DNA دو پیریمیدین و معمولاً دو تیمین کنار هم باشند، بر اثر این جذب انرژی، با یکدیگر به طور کووالانسی پیوند عرضی تشکیل می دهند و دیمرهای تیمین – تیمین ایجاد می کنند. دیمرهای تیمین – تیمین را به اختصار دیمرتیمین می نامند. پرتو فرابنفش، پرتویی کم انرژی است و مقدار کمی در ماده نفوذ می کند. با وجود این، برای ایجاد جهش در سیستم های پروکاریوتی ابزار مفیدی است. علاوه بر این، قرار گرفتن زیاد در معرض نورخورشید – که دارای پرتو فرابنفش است – میتوانند در انسان ضایعات پوستی تولید کند. پرتوهای X و گاما، پرتوهایی پر انرژی آزاد می شود که این می تواند به ایجاد یونها و رادیکالهای آزاد بیانجامد و این دو نیز به نوبه ی خود می توانند آسیب های شدیدی به DNA وارد سازند و به سبب اثرات شدیدی که اینگونه پرتوها بر جای می گذارند، استفاده از آنها باید همواره تحت کنترل و نظارت شدید صورت گیرد و فقط هنگامی از آنها استفاده شود که جایگزین مناسبی برای آنها وجود نداشته باشد. گفته می شود که در کشورهای صنعتی بر اثر فعالیت نیروگاه های هسته ای و فعالیت های صنعتی سالانه 30000 ماده ی شیمیایی جدید تولید می شود. مواد جهش زایی که از این طریق وارد محیط زیست می شوند، کم نیستند. خوشبختانه روش هایی آزمایشگاهی وجود دارد که به کمک آنها می توان اثرات جهش زایی مواد را تشخیص داد. آزبست، سیگار، برخی رنگهای مو، برخی مواد ضد حشرات و نیز برخی از ترکیباتی که برای نگهداری به مواد غذایی اضافه می کنند (مثل نیتریتها )، موادی هستند که اثر جهش زایی آنها معلوم شده است. پژوهشگران دریافته اند که بین اثر جهش زایی مواد و ابتلا به سرطان رابطه ی مستقیم وجود دارد. حتی اغلب مواد جهش زا را به طور ویژه مواد سرطانزا می نامند. جهش های بزرگ و جهش های کوچک : اگر تأثیر جهش بر ماده ی ژنتیک با میکروسکوپ نوری قابل رؤیت باشد آن را جهش بزرگ، در غیر این صورت آن را جهش کوچک می نامند. گفتیم که جهش ها را بر اساس اندازه ی ناحیه ی جهش یافته به دو دسته ی جهش های بزرگ و جهش های کوچک تقسیم بندی می کنند. جهش های بزرگ جهش هایی هستند که تأثیر آنها را بر ماده ژنتیک می توان با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. اینگونه جهش ها موجب تغییر ساختار کروموزوم ها یا تغییر در تعداد آنها می گردند. اگر اثر بر ماده ژنتیک را نتوانیم با میکروسکوپ نوری مشاهده کنیم، جهش حاصل را جهش کوچک می نامیم، این رده بندی بیشتر جنبه ی تاریخی دارد تا جنبه ی علمی. در ابتدا زیست شناسان فقط جهش هایی را در ماده ژنتیک تشخیص می دادند که می توانستند در زیر میکروسکوپ نوری مشاهده کنند. امروزه روشهایی وجود دارد که می توان به وسیله ی آنها جهش های کوچک را تشخیص داد. در هر حال، تشخیص جهش های بزرگ بسیار راحتتر از جهش های کوچک است. هر دو نوع جهش می توانند تأثیر فنوتیپی داشته باشند. حتی تأثیر فنوتیپی جهش های کوچک می تواند از تأثیر فنوتیپی جهش های بزرگ بیشتر باشد و این بستگی به محل وقوع جهش دارد. هر دو نوع جهش را می توان از نظر مولکولی بررسی کرد. ما در اینجا فقط جهش های کوچک را بررسی می کنیم. فراوانترین جهش های کوچک، جهش هایی هستند که موجب جایگزین شدن فقط یک جفت باز با جفت باز ذیگری می شوند. اینگونه جهش ها را جهش های نقطه ای می نامند. یکی از موادی که جهش های نقطه ای ایجاد می کند، ماده ی جهش زای نیترواسید (٢HNO) است. نیترواسید، جهش زایی بسیار قوی است که از طریق آمین زدایی اکسایشی عمل می کند و سیتوزین را به اوراسیل تبدیل می کند. وقتی که در یکی از دو رشته DNA، C به U تبدیل می شود، هنگام همانندسازی از روی آن، در رشته مکمل در جایی که باید G قرار بگیرد، A قرار خواهد گرفت. در دور بعدی همانندسازی نیز این A با T جفت خواهد شد. در نتیجه جفت باز T.A جایگزین جفت باز C.G می شود. جهش های نقطه ای می توانند بر اثر عدم تصحیح اشتباه آنزیم DNA پلیمراز طی همانندسازی نیز حاصل شوند. از انواع دیگر جهش های کوچک، جهش هایی هستند که موجب حذف یا اضافه شدن تعداد کمی نوکلئوتید می شوند. اثرات اینگونه جهش ها را که معمولاً شدید هستند کمی بعد خواهیم دید. اگر تعداد نوکلئوتیدهایی که حذف یا اضافه می شوند زیاد باشد، به طوری که تأثیر آنها را بر کروموزوم بتوان با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد، این گونه جهشها در گروه جهش های بزرگ رده بندی می شوند. اثر جهش های کوچک بر فراورده ژن : اثر جهش های کوچک بر پروتئین یا RNA به نوع و جایگاه آمینواسید(ها) و یا نوکلئوتید(های) جدید بستگی دارد. اصولاً جهش - از هر نوعی باشد – می تواند بر فعالیت فراورده ژن اثر داشته یا نداشته باشد. اینکه جهشهای کوچک چه اثری می توانند برای فراورده ژن داشته باشند، به عوامل گوناگونی بستگی دارد. ما این عوامل را ابتدا برای جهش های نقطه ای و بعد برای جهش های حذف و اضافه بررسی می کنیم. حالتهای مختلفی را می توان برای جهش های نقطه ای در نظر گرفت. الف ) با توجه به آنکه برای اکثر آمینواسیدها بیش از یک کدون وجود دارد، از این رو احتمال می رود که تغییر یک نوکلئوتید، کدون را به کدون دیگری برای همان آمینواسید تبدیل کند.در این صورت جهش ایجاد شده تأثیری بر فعالیت پروتئین نخواهد گذاشت. ب ) این امکان وجود دارد که کدون یک آمینواسید به کدونی متفاوت برای آمینواسیدهای دیگر تبدیل شود. در این صورت چهار حالت ممکن است. i ) خصوصیات فیزیکی و شیمیایی (مثلاً بار الکتریکی ) آمینواسید جدید با آمینواید قبلی مشابه است. در این صورت تأثیر آمینواید جدید معمولاً مشابه تأثیر آمینواسید قبلی در پروتئین است. از این رو این گونه جهش ها تأثیری بر فعالیت پروتئین ندارند یا اینکه تأثیر اندکی خواهند داشت. مثلاً هموگلوبین C، که نوعی هموگلوبین جهش یافته است، دارای چنین جهشی است. در ژن زنجیره ی بتای این هموگلوین در کدون مربوط به ششمین آمینواسید، جفت باز A.T جایگزین G.C شده است. این جهش باعث می شود که کدون گلوتامیک اید به کدون لایزین تبدیل شود. از آنجا که هر دو آمینواسید یاد شده آبدوست هستند، فعالیت پروتئین جهش یافته و وحشی تفاوت چندانی ندارند. ii ) خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آمینواسید جدید به کلی با آمینواسید قبلی متفاوت است. در این صورت جهش بسته به مکان آمینواسید جهش یافته در پروتئین می تواند اثرات شدیدی را در پی داشته باشد. درباره مکان وقوع جهش کمی بعد صحبت خواهیم کرد. مثلاً در بیماری کم خونی ناشی از سلولهای داسی شکل، چنین جهشی در ژن زنجیره بتای هموگلوین رخ داده است. در این بیماری، در کدونمربوط به ششمین آمینواسید، جفت باز A.T به T.A تبدیل شده است.بر اثر این جهش آمینواسید والین که آبگریز است جایگزین گلوتامیک اسید شده که آبدوست است. iii ) ممکن است کدون پایان بهکدونی برای یک آمینواسید تبدیل شود. در این صورت اتمام دیررس پروتئین سازی مشاهده می شود و پروتئین سازی تا رسیدن به کدون پایان بعدی همچنان ادامه خواهد داشت. در این گونه موارد طول پروتئین بلندتر از حالت طبیعی خواهد بود. مثلاً در زنجیره آلفای هموگلوبین Cs-Hb ، که نوعی هموگلوبین جهش یافته است، چنین جهشی دیده می شود. از این رو، توالی دنباله ای RNA نیز تا رسیدن به کدون پایان بعدی ترجمه می شود. زنجیره آلفای هموگلوبین طبیعی 141 آمینواسید و هموگلوبین Cs-Hb، 172 آمینواسید دارد. در کدون 142 از ژن زنجیره آلفای هموگلوبین Cs-Hb جفت باز C.G جایگزین جفت باز T.A شده است. vi ) ممکن است کدون یک آمینواسید به یکی از کدونهای پایان تبدیل شود. در این صورت اتمام زودرس پروتئین سازی مشاهده می شود و طول پروتئین کوتاهتر از حالت طبیعی خواهد بود. در دو حالت اول ( i وii )، میزان تأثیر جهش بر فعالیت محصول پروتئین ژن، ببستگی کامل دارد با محل آمینواسید تغییر یافته در پروتئین. اگر آمینواسید تغییر یافته در منطقه ای از پروتئین باشد که نقش مهمی را در انجام فعالیت آن ایفا می کند، مثلاً جایگاه فعال آنزیم، تأثیر جهش می تواند بسیار شدید باشد در غیر این صورت اثر کمتری مشاهده خواهد شد. حتی ممکن است هیچگونه اثری بر فعالیت پروتئین نداشته باشد. در مورد جهش های حذف و اضافه نیز دو حالت می توان انتظار داشت : الف )تعداد نوکلئوتیدهای اضافه یا کم شده سه یا مضربی از سه است. در آن صورت به تعداد نوکلئوتیدهای اضافه یا کم شده، آمینواسید به پروتئین اضافه یا از آن کم خواهد شد البته به شرط آنکه کدون پایان تشکیل نشده باشد. میزان تأثیر این نوع جهش بر محصول پروتئین ژن به تعداد و نوع آمینواسیدهای اضافه یا کم شده و نیز جایگاه آنها در پروتئین بستگی خواهد داشت. ب ) تعدادنوکلئوتیدهای اضافه یا کم شده مضربی از سه نیست. در آن صورت چارچوب خواندن تغییر می کند و از جایگاه تغییر به بعد، کدونها به کلی عوض خواهند شد. از این رو به آنها جهش های تغییر چارچوب می گویند. معمولاً اینگونه تغییر اثر شدیدی بر پروتئین می گذارد و پروتئینی که به این صورت ساخته می شود قادر به فعالیت نخواهد بود مگر آنکه تعداد کمی از آمینواسیدهای انتهای کربوکسی آن تغییر یافته باشد. اصولاً جهشهایی را میتوان به آسانی تشخیص داد که بر فعالیت محصول پروتئینی ژن اثر بگذارد. جهشها معمولاً نامطلوب اند اما گاهی نیز دیده شده است که پروتئین جهش یافته بهتر از نوع قبلی عمل می کند. اگر جهش مضر باشد، نیروهای تکاملی – مثلاً انتخاب طبیعی – جاندار جهش یافته را حذف می کند، اما اگر جهش مطلوب باشد تکامل نه تنها آن را حفظ می کند بلکه موجب ازدیاد آن نیز خواهد شد. توجه داشته باشیم که محصول نهایی همه ژنها، پروتئین نیست. ژنهایی که tRNA یاrRNA را کد می کنند، از جمله ژنهایی هستند که محصولشان RNAای غیر از mRNA است. در چنین مواردی نیز جایگاه نوکلئوتید تغییر یافته مهم است. با این حال خاطرنشان می سازد که در مورد نوکلئیک اسیدها آنچه که از اهمیت زیادی برخوردار است، خود « توالی » است. مثلاً در ناحیه آنتی کدون یک tRNA مثلاً A به G تبدیل شود کدون دیگری در mRNA شناسایی خواهد شد و ترجمه به اشتباه صورت می گیرد. هر چند که هر دوی این بازها پورین هستند. جهش های ساختاری و جهشهای تنظیم کننده : اگر جهش در بخش کد کننده ی ژن رخ دهد آن را جهش ساختاری و اگر در بخش تنظیم کننده ی ژن رخ دهد آن را جهش تنظیم کننده می نامند. می دانیم که ژنها دارای دو بخش اند : یکی بخش ساختاری که محصول را می سازد و دیگری بخش تنظیم کننده که زمان،مکان ومقدار ساخته شدن محصول را کنترل می کند. اگر جهش در بخش ساختاری ژن رخ دهد، موجب بروز تغییر در توالی آمینواسیدها (غالباً ) یا توالی نوکلئوتیدی محصول خواهد شد. این گونه جهشها را جهشهای ساختاری می نامند اما اگر جهش در توالیهای تنظیم کننده ژن رخ دهد، بر ساختار پروتئین اثر نخواهد داشت بلکه بر نحوه تجلی آن تأثیر خواهد گذاشت. این گونه جهشها را جهشهای تنظیم کننده می نامند. علاوه بر جهشهای ساختاری، جهشهای تنظیم کننده نیز می توانند موجب زیان شوند. ترمیم : اصلاح آسیب های وارد به مولکول DNA زا ترمیم می نامند. از فصل 1 به یاد دارید که ماده ژنتیک در عین تغییرپذیری دارای ثبات است. از سوی دیگر دیدیم که DNA همیشه دستخوش آسیبهای متعددی است. حتی اگر از جهشهای القایی نیز صرف نظر کنیم، جهشهای خودبخود همواره موجب آسیب رساندن به DNA می شوند. در هر سلول آدمی روزانه در حدود 100 گروه آمینو از سیتوزین و 5000 باز پورین حذف می شود. در سلول مکانیسم هایی وجود دارند که آسیبهای وارد به DNA را ترمیم می سازند. ترمیم فرایندی بسیار پیچیدده است. در واقع ترمیم، دستگاهی است متشکل از ده ها پروتئین و آنزیم. بر اثر کنش دستگاه ترمیم، جهشهای موجود در DNA مرمت می شوند از این رو احتمال باقی ماندن آسیب بسیار کاهش می یابد به طوری که نرخ وقوع جهش برای یک نوکلئوتید در هر نسل سلولی است. مکانیسمهای ترمیم DNA پیچیده اند. در اینجا بدون آنکه وارد جزئیات شویم دو مکانیسم از آنها را بیان می کنیم. گفتیم که بر اثر پرتو فرابنفش موجود در نور خورشید، ممکن است دیمرهای تیمین تشکیل شوند. در سلول آنزیم هایی وجود دارد که در حضور نور مرئی فعال می شوند و قادرند پیوند کووالانسی بین دوتیمین را در دیمرتیمین بشکنند. به این ترتیب دوتیمین از یکدیگر جدا می شوند. این روش ترمیم را ترمیم مستقیم می نامند. چنین روشی عمدتاً فقط در مورد ترمیم دیمرهای پیریمیدینی به کار می رود. معمولترین روند ترمیم، ترمیم حذفی است. در این روش، نوکلئوتید یا نوکلئوتیدهای تغییر یافته از یک رشته حذف می شوند. معمئلاً علاوه بر حذف نوکلئوتید یا نوکلئوتیدهای تغییر یافته، نوکلئوتیدهای مجاور آنها نیز حذف می شوند. برای ساخته شدن مجدد منطقه حذف شده، رشته مقابل به عنوان الگو مورد استفاده قرار می گیرد. اگر دستگاه ترمیم نتواند عمل خود را به درستی انجام دهد، پیامدهای گوناگونی در انتظار جاندار خواهد بود. مثلاً در انسان نوعی بیماری ژنتیک به نام اگزرودرماپیگمنتوسام وجود دارد که در آن آنزیمهایی که جهشهای ناشی از تابش پرتو فرابنفش خورشید را ترمیم می کنند فعالیت ندارند. افراد مبتلا به این بیماری همواره در معرض خطر ابتلا به سرطان پوست هستند. تغییراتی در ساختار و عدد کروموزومی کاریوتیپ، نمایش تصویری تمام کروموزوم های سول می باشد خطاهای میوزی منجر به تولید گامت هایی می شوند که تعداد کروموزوم های آنها غیرطبیعی بوده و یا تغییرات اساسی در ساختار کروموزوم ها دارند. لقاح با این گامت های غیرطبیعی منجر به تشکیل افرادی با کروموزوم های غیرطبیعی می شود. چنین شرایطی را می توان با تهیه ی کاریوتیپ تعیین کرد. کاریوتیپ نمایش مرتب تصاویر بزرگ شده ی کروموزوم های فرد می باشد. کاریوتیپ، کروموزوم ها را به صورت ضخیم و مضاعف شده نشان می دهد، مانند آنچه که در متافاز میتوز ظاهر می شود. دانشمندان برای تهیه کاریوتیپ، اغلب از لنفسیت ها، که گروهی از گلبول های سفید خون هستند، استفاده می کنند. نمونه ی خون با ماده شیمیایی خاصی که محرک تقسیم سلولی است تیمار می شوند. پس از چند روز رشد در محیط کشت، سلول ها را با ماده شیمیایی دیگری تیمار می کنند. این ماده، سلول ها را در متافاز میتوز متوقف می کند. در این مرحله، هر یک از کروموزوم ها از دو کروماتید خواهری بسیار فشرده که به هم متصل اند تشکیل شده است. در شکل زیر، مراحل تهیه کاریوتیپ از نمونه ی خون، خلاصه شده است. شکلی که در مرحله 5 آمده است کاریوتیپ یک مرد طبیعی است. 46 کروموزوم موجود در یک سلول دیپلوئید، به صورت 23 جفت همولوگ ردیف شده اند. اتوزوم ها از شماره ی 1 تا22 شماره گذاری شده اند و یک جفت هم کروموزوم جنسی است. چون کاریوتیپ یک مرد ارائه سده است پس یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارد. برای آشکار کردن الگوی نوار بندی (باندینگ) کروموزوم ها، آن ها را رنگ آمیزی می کنند. این الگوی باندینگ در تشخیص کروموزوم ها از هم و ساختار غیرطبیعی آنها مفید است. یکی از تغییرات عددی کروموزوم ها که با کمک کاریوتیپ تشخیص داده می شود، تری زومی کروموزوم 21 است که علت نشانگان داون می باشد. یک کروموزوم 21 اضافی باعث ایجاد نشانگان داون می شود کاریوتیپ صفحه ی قبل، مجموعه 23 جفت کروموزوم انسان طبیعی را نشان می دهد. کاریوتیپی که در شکل آمده، متفاوت است. توجه کنید که سه تا کروموزوم 21 وجود دارد. این شرایط را تری زومی 21 می گویند. در بیشتر موارد، جنین انسان با تعداد غیرطبیعی کروموزوم، به طور خودبخود قبل از تولد سقط می شود. اگر چه افراد دارای اختلال در تعداد کروموزوم ها، از ججمله تری زومی 21 که توازن ژنی را کمتر تحت تأثیر قرار می دهند، می توانند زنده بمانند. این افراد معمولاً مجمموعه علائمی را نشان می دهند که نشانگان نامیده می شوند. مثلاً فردی با نسخه ای اضافی از کروموزوم 21 نشانگان داون نامیده می شود (بر اساس نام جانلنگداون داون کاشف اولیه بیماری در سال 1866 ). تری زومی 21 معمول ترین حالت غیر طبیعی تعداد کروموزوم هاست. از هر 700 بچه ای که متولد می شود یک نفر مبتلا به نشانگان داون است و معمول ترین نقص مادرزادی در ایالت متحده امریکا به شمار می رود. کروموزوم 21، یکی از کوچکترین کروموزوم های ماست اما داشتن یک نسخه اضافی از این کروموزوم، اثرات زیادی دارد. افراد مبتلا به نشانگان داون یک سری ویژگی های بارز دارند : یک صورت کاملاً گرد، انحنای پهن بینی، دندان های نامنظم و کوچک، کوتاهی قامت، نواقص قلبی، آمادگی برای عفونتهای تنفسی، لوسمی و آلزایمر. افراد مبتلا به نشانگان داون معمولاً دوره زندگی کوتاهتر از افراد طبیعی دارند. آنها همچنین درجات مختلف عقب ماندگی ذهنی را نشان می دهند. با این حال برخی از افراد مبتلا به نشانگان داون تا میانسالی یا بیشتر زنده می مانند. بیشتر آنها مهارت های اجتماعی را می آموزند و قادرند شغلی را برگزینند. تعداد اندکی از زنان مبتلا به این نشانگان بچه دار می شوند گرچه بیشتر آنها از نظر جنسی رشد کافی نداشته و عقیم هستند. نیمی از تخمک های تولید شده در زن مبتلا، کروموزوم 21 اضافی دارند؛ بنابراین با احتمال 50% این نشانگان قابل انتقال به فرزندان می باشد. همان طور که در شکل روشن است وقوع نشانگان داون در فرزندان حاصل از والدین طبیعی به طور مشخصی با افزایش سن مادر، افزایش می یابد. بچه های متولد شده از مادران زیر 30 سال با احتمال کمتر از 05/0 درصد (کمتر از 1 در 2000 تولد) به نشانگان داون مبتلا هستند. این احتمال برای مادران بالای 30 سال تا 1% افزایش می یابد و حتی احتمال آن برای مادران مسن تر بالاتر می رود. به دلیل این احتمال بالا، مادران باردار بالای 35 سال جهت بیماری های تری زومی 21 و سایر اختلالات کروموزومی تست های جنینی را انجام می دهند. چه عاملی سبب تری زومی 21 می شود؟ پاسخ این سؤال را در مبحث بهدی خواهیم دید. اتفاقاتی خاص درطی تقسیم میوز، می تواند باعث تغییر تعداد کروموزوم ها گردد تا زمانی که بیضه ها و تخودان ها گامت تولید می کنند، تقسیم میوز هم مکرراً انجام می شود. در اکثر موارد، ذوک میوزی به دور از هر گونه خطایی، کروموزوم ها را بین سلول های دختری توزیع می کنند. اما گاهی پدیده ای به نام جدا نشدن کروموزوم ها رخ می دهد که در این پدیده، اعضای یک جفت کروموزوم از هم جدا نمی شوند. شکل B و A دو طریق جدا نشدن کروموزوم ها را نشان می دهد. برای سادگی مطلب، یک جاندار فرضی با عدد دیپلوئیدی 4 (4=n2) استفاده شده است. در هر دو شکل، سلول بالایی یک سلول دیپلوئیدی (n2 ) است که دو جفت کروموزوم همولوگ دارد و در حال انجام آنافاز I میوز می باشد. در مواردی، همان طور که در شکل A می بینید، یک جفت کروموزوم همولوگ در طی میوز I از هم جدا نمی شوند. در این حالت حتی اگر بقیه ی مراحل میوز به صورت طبیعی انجام شود، همه ی گامت های تولید شده تعداد کروموزوم های غیرطبیعی دارند. دوتا از گاممت ها سه کروموزوم دارند که دو تا از آن ها همولوگ هم هستند، دو گامت دیگر هر کدام یک کروموزوم داند. همان طور که در شکل B می بینید، میوز I طبیعی است اما یک جفت کروماتید خواهری در طی آنافاز II میوز از هم جدا نمی شوند و با هم به یک سلول می رسند. در این حالت دو گامت طبیعی بوده و هر کدام 2 کروموزوم دارند اما دو گامت دیگر غیرطبیعی هستند. شکل C نمونهای از لقاح یک گامت غیرطبیعی حاصل از جدا نشدن کروموزوم ها را با یک گامت طبیعی نشان می دهد. سلول تخمک که از یکی از کروموزوم هایش 2 نسخه دارد( 1+ n کروموزوم ) با یک اسپرم طبیعی ( n ) لقاح می یابد. سلول تخم حاصل از این ترکیب، یک کروموزوم اضافی دارد ( 1+n 2 کروموزوم ). این حالت غیرطبیعی با تقسیم میتوز به همه ی سلولهای جنینی منتقل می شود. اگر این یک موجود واقعی باشد و بتواند زنده بماند، کاریوتیپی غیرطبیعی خواهد داشت و احتمالاً به نشانگانی مبتلا می شود که ناشی از تعداد غیرطبیعی ژنها است. پدیده ی جدا نشدن کروموزوم ها در افراد هر دو جنس موجوداتی که تولیدمثل جنسی دارند و فرزندان دیپلوئید ایجاد می کنند، مثل انسان، می تواند رخ دهد. در انسان این پدیده هم در زنان و هم در مردان رخ می دهد. به عنوان مثال، اگر در طول میوز پدیده ی جدانشدن کروموزوم ها در کروموزوم 21 انسان رخ دهد، نیمی از گامت ها با یک گامت طبیعی ترکیب شود فرد حاصل تری زومی 21 خواهد داشت. جدا نشدن کروموزوم ها چگونگی ظهور تعداد غیرطبیعی کروموزوم ها را توجیه می کند، اما علت جدا نشدن کروموزوم ها چیست؟ پاسخ این سؤال را هنوز نمی دانیم. همچنین نمی دانیم چرا افراد تری زومی 21 به صورت یک زن میانسال متولد می شوند. اما می دانیم که تقسیم میوز در تخمدان های یک زن قبل از تولد او شروع می شود. این تقسیم تا چندین سال بعد، یعنی زمان تخمک گذاری کامل نمی شود. به علت این که هر ماه معمولاً یک تخمک ساخته می شود، یک سلول می تواند سالها در مراحل میانی میوز متوقف شود. شاید آسیب های سلولی در طول این مدت منجر به خطاهای میوزی شود. به نظر می رسد هر چه این وقفه ی زمانی بیشتر شود احتمال وقوع تغییراتی که منجر به خطاهای میوزی، متنند جدا نشدن کروموزوم ها، می شود افزایش می یابد. تعداد غیرطبیعی کروموزوم های جنسی معمولاً تأثیری بر بقای فرد نمی گذارد پدیده ی جدانشدن کروموزوم ها در طول میوز، فقط بر کروموزوم های اتوزومی مانند کروموزوم 21 اثر نمی گذارد، بلکه می تواند منجر به تعداد غیرطبیعی کروموزوم های جنسی مانند X و Y شود. به نظر می رسد که تعداد غیر معمول کروموزوم های جنسی نسبت به اتوزوم ها، اثرات تخریبی کمتری بر توازن ژنی سلول داشته باشند. این می تواند بدان خاطر باشد که کروموزوم Y بسیار کوچک است و نسبت به کروموزوم های دیگر ژن های کمتری دارد. از این گذشته، بیشتر ژن های موجود در کروموزوم Y بر خصوصیات مردانه افراد اثر می گذارد و بر بقای فرد بی تأثیر است. ویژگی خاص کروموزوم X در انسان و سایر پستانداران کمک می کند تا تعداد غیرطبیعی کروموزوم های X را تحمل کنند. در پستانداران، معمولاً سلول ها تنها با یک کروموزوم فعال زندگی می کنند و نسخه های اضافی این کروموزوم در سلول غیرفعال می شوند. یک کروموزوم X اضافی در مردان منجر به حالت XXY می شود که با احتمال 1 در هر 2000 تولد (1 در هر 1000 تولد پسر) اتفاق می افتد. مردانی که دارای این اختلال هستند را نشانگان کلاین فلتر می گویند. این افراد اندام های جنسی مردانه دارند اما اندازه ی بیضه ها خیلی کوچک است و افرادی عقیم هستند. در این نشانگان اغلب سینه ها بزرگ و بدن ظاهری زنانه دارد. نشانگان کلاین فلتر به افرادی که بیش از یک کروموزوم جنسی اضافه دارند مانند XXYY ، XXXY یا XXXXY نیز اطلاق می شود. این اختلالات عددی کروموزوم های جنسی احتمالاً در نتیجه ی جدا نشدن مکرر کروموزوم ها ایجاد می شود. بهره ی هوشی این مردان نسبت به افراد XY یا XXY کمتر است. مردانی با یک کروموزوم Y اضافی ( XYY ) نشانگان مشخصی ندارند، با اینکه قد آنها بلندتر از حد متوسط است. زنانی با یک کروموزوم X اضافی ( XXX ) سوپرزن ( metafemale)نامیده می شود؛ این افراد باروری کمی دارند با اینکه ظاهرشان طبیعی است. زنانی که فاقد یک کروموزوم X هستند به صورت XO نمایش داده می شود. O نبود یک کروموزوم جنسی را نشان می دهد. این زنان نشانگان ترنر دارند. ویژگی های ظاهری آنها شامل : داشتن قامت کوتاه و پرده ای از پوست می باشد که بین گردن و شانه ها گسترش یافته است. زنان با نشانگان ترنر عقیم هستند زیرا اندام های جنسی آنها در دوره ی بلوغ به اندازه ی کافی رشد نمی کنند. رشد و نمو سینه ها و بقیه ی صفات ثانویه ی جنسی نیز بسیار ضعیف است. با این حال هوش طبیعی دارند. حالت XO با احتمال 1 در 5000 تولد بچه ( در حدود 1 مورد در 2500 تولد دختر) رخ می دهد. حالات غیرطبیعی کروموزوم های جنسی که توصیف شد نشان دهنده ی نقش قطعی کروموزوم Y در تعیین جنسیت فرد است. در حالت کلی داشتن یک کروموزوم Y برای نر شدن کافی است، حتی اگر با تعداد زیادی کروموزوم X همراه باشد. نبود کروموزوم Y موجب ماده شدن فرد می شود. تغییر در ساختار کروموزوم ها، می تواند سبب نواقص مادرزادی و سرطان شود ناهنجاری های ساختمانی کروموزوم اختلالاتی را ایجاد می کند؛ حتی اگر تعداد کروموزوم ها طبیعی باشد. شکست کروموزوم ها منتهی به تغییر در قرار گرفتن ژن های آن کروموزوم می گردد. اگر قطعه ای از کروموزوم از بین رود، کروموزوم حاصل دچار پدیده ای به نام حذف شده است. در صورتی که قطعه ای از یک کروموزوم به کروموزوم همولوگ خود متصل شود، مضاعف شدن رخ می دهد. اگر قطعه ی جدا شده دوباره به همان کروموزوم به طور معکوس متصل شود،یک واژگونی ایجاد شده است. واژگونی نسبت به حذف یا مضاعف شدن اثرات مضر کمتری ایجاد می کند زیرا در حالت معکوس شدن تعداد ژن ها طبیعی است و تغییر نمی کند. حذف، به ویژه حذف های بزرگ بیشترین و جدی ترین اثرات را به دنبال دارد. مثلاً حذف در کروموزوم شماره ی 5 منجر به ایجاد نشانگان فریاد گربه می شود. بچه ای که با این نشانگان متولد می شود، عقب مانده ی ذهنی بوده، سری کوچک و گریه ای شبیه میو گربه دارد. این افراد معمولاً در دوران نوزادی یا اوایل کودکی می میرند. نوع دیگر تغییر کروموزومی، جابجایی کروموزومی است. در این تغییر، قطعه ای از کروموزوم به کروموزوم غیرهمولوگ آن متصل می شود. شکل B یک جابجایی دوطرفه را نشان می دهد. این شکل، دو کروموزوم غیرهمولوگ را نشان می دهد که قطعاتی را با هم مبادله می کنند. جابجایی نیز مانند واژگونی ممکن است مضر باشد یا نباشد. برخی ازافراد مبتلا به نشانگان داون فقط قسمتی از کروموزوم 21 اضافی را دارند، در نتیجه ی جابجایی، این قطعهی کوچک، به کروموزوم غیرهمولوگ دیگری می چسبد. در حقیقت ، تغییرات کروموزومی اسپرم و تخمک می توانند باعث نواقص مادرزادی شوند. چنین تغییراتی در سلول های سماتیک ممکن است منجر به سرطان شود. مثلاً یک جابجایی کروموزومی در سلول های سماتیک مغز استخوان، با لوکمی مزمن وابسته به مغز استخوان همراه است ( CML ). CML معمول ترین نوع لوکمی است که در سلول های مولد گلبول های سفید (لوکوسیت ها) اثر می گذارد. در سلول های سرطانی بیشتر بیماران مبتلا به بخشی از کروموزوم 22 با قسمت کوچکی از کروموزوم 9 جابجا شده است. این جابجایی دو طرفه ژنی را فعال می کند که منتهی به لوکمی می شود. کروموزومی که در انتهای آن ژن فعال شده ی مولد سرطان قرار گیرد کروموزوم « فیلادلفیا» نامیده می شود. فیلادلفیا نام شهری است که این بیماری در آنجا کشف شد. از آنجایی که تغییرات کروموزومی در سرطان، محدود به سلول های سماتیک است، سرطان معمولاً ارثی نیست. در فصل بعدی، نیز به بررسی اصول ژنتیک ادامه می دهیم. ابتدا تاریخچه ی علم ژنتیک را بررسی می کنیم و سپس قوانین حاکم بر مسیری که صفات از والدین به فرزندان منتقل می شوند را مورد مطالعه قرار خواهیم داد. مرور فصل ارتباط تقسیم سلولی با تولید مثل : تقسیم سلولی لازمه ی تولیدمثل سلول ها و جانداران است، زیرا هر سلول تنها از تقسیم سلول قبلی به وجود می آید. برخی از جانداران، تولیدمثل غیرجنسی دارند و فرزندان آنها از نظر ژنتیکی شبیه به والد و نیز مشابه یکدیگرند. سایر جانداران، تولیدمثل جنسی دارند که منجر به تولید افراد متنوع می شود و هر کدام از آنها مجموعه ای از ویژگی های منحصر به فرد دارند. پروکاریوت ها به روش غیرجنسی و با تقسیم دوتایی تولیدمثل می کنند. سلول پروکاریوتی یک کروموزوم منفرد دارد که محتوی ژن است و از جنس DNA می باشد. DNAی سلول مضاعف می شود و هر دو نسخه به غشای پلاسمایی می چسبند. رشد سلول منجر به جدا شدن کروموزوم ها از یکدیگر شده و تقسیم غشاء و دیواره منجر به تقسیم سلول می شود. چرخه ی سلولی یوکاریوت ها و تقسیم میتوز : سلول یوکاریوتی ژن های بسیار بیشتری نسبت به سلول پروکاریوتی دارد و این ژن ها به صورت کذوموروم های متعدد در هسته ی سلول گروه بندی شده اند. هر کروموزوم شامل یک مولکول طویل DNA با هزاران ژن است. کروموزوم های منفرد فقط در مرحله ی تقسیم قابل رؤیت می شوند و در غیر این صورت به شکل رشته های نازک و کم تراکمی به نام کروماتین وجود دارند. قبل از شروع تقسیم، کروموزوم ها مضاعف می شوند و به صورت دو کروماتید خواهری (با DNAی کاملاً مشابه) که در محل سانترومر به هم متصلند درمی آیند. در طی تقسیم سلولی، کروماتیدهای خواهری از هم جدا می شوند و به دو سلول دختر می رسند به طوری که هر کدام از سلول های دختر یک سری کامل و مشابه کروموزومی دارند. تقسیم سلولی فقط یک مرحله از چرخه ی سلولی یوکاریوت هاست که مرحله ی میتوزی نامیده می شود. بیشتر زمان چرخه ی سلولی صرف اینترفاز می شود. در این مرحله فعالیت متابولیسمی سلول زیاد می شود، کروموزوم ها مضاعف می شوند و بخش های زیادی از سلول ساخته می شود و سلول به بیش ترین میزان خود نائل می گردد. تقسیم سلول یوکاریوتی شامل دو مرحله است : میتوز و سیتوکینز. در طی میتوز، کروموزوم های مضاعف شده ی هر هسته بین دو هسته ی دختری توزیع می شوند. پس از اینکه کروموزوم ها پیچ و تاب خوردند (ضخیم شده و با میکروسکوپ نوری قابل رؤیت می شوند)، دوک میتوزی از جنس میکروتوبول، آنها را به وسط سلول منتقل می کنند. سپس کروماتیدهای خواهری از هم جدا می شوند و به قطبین مخالف سلول می روند و در آنجا دو هسته ی جدید تشکیل می شود. سلول های دختری، کروموزوم های شبیه و مساوی دریافت می کنند. مرحله ی سیتوکینز که در آن یک سلول به دو سلول تقسیم می شود به موازات مراحل انتهایی میتوز انجام می گیرد. میتوز و سیتوکینز دو سلول کاملاً مشابه ژنتیکی تولید می کنند. سیتوکینز جانوران با ایجاد شکاف و عمیق شدن آن صورت می گیرد و نهایتاً یک سلول به دو سلول دختر تفکیک می شود. در حالی که در گیاهان با ایجاد یک صفحه ی سلولی غشایی، یک سلول به دو سلول تقسیم می شود. بیشتر سلول های جانوری تنها پس از تحریک شدن تقسیم می شوند و برخی اصلاً تقسیم نمی شوند. در محیط کشت آزمایشگاهی اکثر سلول های طبیعی، پس از چسبیدن به یک سطح تقسیم می شوند و به تقسیم خود ادامه می دهند تا اینکه همدیگر را لمس کنند. فاکتورهای رشد، پروتئن هایی است که توسط سلول ترشح می شوند و بقیه ی سلول ها را وادار به تقسیم می کنند. پروتئن های خاصی در سلول وجود دارند که چرخه ی سلولی را کنترل می کنند. پیام های خاصی به نقاط وارسی چرخه ی سلولی می رسد و تعیین می کنند که آیا سلول می تواند چرخه ی سلولی را کامل کند و تقسیم شود یا نه؟ اتصال فاکتورهای رشد به گیرنده های ویژه ای که بر روی غشای پلاسمایی قرار دارند، معمولاً برای تقسیم سلولی ضروری است. سلولهای سرطانی، چرخه های سلولی غیرطبیعی دارند. آنها بیش از حدتقسیم می شوند و توده ای از سلول های غیرطبیعی ایجاد می کنند که تومور نامیده می شود. تومورهای بدخیم به بافت های دیگر حمله می کنند و ممکن است جاندار را بکشند. پرتو درمانی و شیمی درمانی راه های مؤثر برای درمان سرطان هستند زیرا سبب مهار تقسیم سلولی می شوند. وقتی که چرخه ی سلولی به طور طبیعی عمل می کند تقسیم میتوزی منجر به رشد، ترمیم سلول های آسیب دیده و از دست رفته و نیز تولیدمثل غیرجنسی می شود. تقسیم میوز و کراسینگ اور : سلول های سوماتیک (غیرگامتی) هرگونه، تعداد مشخصی کروموزوم دارند. مثلاً سلول های انسان 46 کروموزوم دارند که تشکیل 23 جفت (دوسری) کروموزوم همولوگ را می دهند. هر جفت کروموزوم همولوگ ژن های مربوط به یک صفت را حمل می کنند که در جایگاه یا لوکوس های مشابهی قرار دارند. سلول هایی که دو سری کروموزوم همولوگ دارند دیپلوئید نامیده می شوند. گامت ها – تخمک و اسپرم – سلول های هاپلوئید هستند. هر گامت یک سری کروموزوم دارد. در هنگام لقاح، یک اسپرم با یک تخمک ترکیب می شود و یک زیگوت دیپلوئید تشکیل می شود. تقسیمات میتوزی پشت سرهم منجر به تشکیل یک فرد بالغ پرسلولی می شود. فرد دیپلوئیدبه وسیله ی تقسیم میوز، گامت های هاپلوئید تولید می کند. تقسیم میوز، نوعی تقسیم است که تعداد کروموزوم ها به نصف کاهش می یابد. در چرخه ی زندگی جنسی، تناوبی از مراحل هاپلوئیدی و دیپلوئیدی وجود دارد. قبل از میوز نیز مانند میتوز، کروموزوم ها مضاعف می شوند اما در میوز سلول دوبار تقسیم می شود تا چهار سلول دختری حاصل شود. تقسیم اول میوز با سیناپس و جفت شدن کروموزوم های همولوگ آغاز می شود. در طی کراسینگ اور، تبادل قطعه های متناظر بین کروموزوم های همولوگ صورت می گیرد. در طول میوز I کروموزوم های همولوگ از هم جدا شده و دو سلول دختری تولید می شود که هر کام یک سری کروموزوم دارند. میوز II مشابه میتوز است. در هر سلول، کروماتیدهای خواهری هر کروموزوم از هم جدا می شوند، در نتیجه 4 سلول هاپلوئید تولید می شود. در میوز هم مانند میتوز، کروموزوم ها فقط یک بار در طول اینترفاز دو برابر می شود. تالاسمی گویچه‌های قرمز خون حاوی مولکول پیچیده‌ای به نام هموگلوبین می‌باشد که هموگلوبین از یک قسمت پروتئینی به نام گلوبین و یک رنگدانه آهن‌دار به نام هِم تشکیل شده است. گلوبین مرکب از 4 زنجیره پلی پپتیدی است که به هر زنجیره یک پورفیرین آهن‌دار (هِم) متصل شده است. بر اساس نوع زنجیره‌های پلی پپتیدی سه نوع هموگلوبین (Hb) در انسان قابل تشخیص می‌باشد که شامل HbA12 که 2% هموگلوبین افراد بالغ راتشکیل می‌دهد و گلوبین آن مرکب از دو زنجیره آلفا و دو زنجیره دلتا می‌باشد. HbF که حدود 1% هموگلوبین بالغین را تشکیل می‌دهد و در ساختمان گلوبین آن دو زنجیره آلفا و دو زنجیره گاما شرکت دارند، است. HbF در دوره جنین ، هموگلوبین غالب می‌باشد و پس از تولد بوسیله HbA1 جایگزین می‌گردد. یکی از راههای تخمین میزان گویچه‌های قرمز خون ، اندازه گیری مقدار هموگلوبین با استفاده از دستگاه اسپکترو فتومتر می‌باشد. در این روش که مقدار هموگلوبین برحسب گرم در دسی لیتر بیان می‌گردد. در مردان 18 - 14 گرم بر دسی لیتر و در زنان 16 - 12 گرم بر دسی لیتر می‌باشد. نقش مولکول هموگلوبین هموگلوبین به علت داشتن آهن که در حالت احیا شده می‌باشد، می‌تواند با اکسیژن و دی‌اکسید کربن ترکیب شده و به ترتیب اکسی هموگلوبین (oxyhemoglobin) و کربو آمینو هموگلوبین (carbaminohemoglobin) تشکیل دهد. با توجه به بالابودن فشار اکسیژن در ریه‌ها ، اکسی هموگلوبین در ریه‌ها تشکیل شده و پس از رسیدن به بافتها ، اکسیژن جدا شده و دی‌اکسید کربن CO2 به آن متصل می‌گردد.به این ترتیب امکان حمل اکسیژن از ریه‌ها به بافتها و دی‌اکسیدکربن از بافتها به ریه‌ها امکان‌پذیر می‌گردد. از طرف دیگر سطح بسیار زیاد گویچه‌های قرمز نسبت به حجم آنها (به علت داشتن شکل مقعرالطرفین) سبب تسریع و تسهیل اشباع هموگلوبین با اکسیژن در ریه‌ها می‌شود. علاوه بر انتقال اکسیژن توسط هموگلوبین ، این مولکول عمل دیگری نیز انجام می‌دهد و آن عبارت از تثبیت فشار اکسیژن در بافتها است. تشکیل مولکول هموگلوبین سنتز مولکول هموگلوبین در گلبولهای قرمز اولیه شروع می‌شود و تا زمانی که گلبول قرمز ، مغز استخوان را ترک می‌کند و وارد خون می‌شود، برای حدود یک روز به تشکیل مقادیر ناچیزی هموگلوبین ادامه می‌دهند. هر مولکول هم پس از تشکیل شدن با یک زنجیره پلی پپتیدی بسیار دراز موسوم به گلوبین که در ریبوزومها ساخته می‌شود، ترکیب شده و یکی از اجزا هموگلوبین موسوم به یک زنجیره هموگلوبین را تشکیل می‌دهد.هر یک از این زنجیره‌ها دارای وزن مولکولی 16000 بوده و چهار عدد از آنها به نوبه خود بطور سست به یکدیگر متصل شده و مولکول کامل را می‌سازند. چون هر زنجیره یک گروه هم دارد، چهار اتم آهن در هر مولکول هموگلوبین وجود دارد که هر یک از آنها می‌تواند یک مولکول اکسیژن را حمل کند. هموگلوبین دارای وزن مولکولی1 64458 دالتون است. هموگلوبین هموگلوبین مولکول اصلی داخل گویچه‌های قرمز است که از هم و زنجیره‌های پروتئنی یا گلوبین تشکیل شده است. در هر زنجیره گلوبین یک مولکول هم وجود دارد که اکسیژن را توسط آهن خود حمل می‌کند. پس تولید هموگلوبین نیاز به به تامین آهن و ساخت هموگلوبین دارد. بر اساس نوع زنجیره پروتئینی چند نوع هموگلوبین وجود دارد: 1- بیولوژی کمپل ، جلد سوم ، ص 192 هموگلوبین A: هموگلوبین طبیعی در بالغین عمدتا همولگوبین A می‌باشد که تقریبا حدود 98% از هموگلوبین جریان خون را تشکیل می‌دهد و از زنجیره 4 تایی حاوی دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بتا ساخته می‌شود. (α2β2) HGbA2: هموگلوبین A2 از 2 زنجیره آلفا و 2زنجیره دلتا تشکیل می‌شود.(α2δ2) که بطور طبیعی 2-1% هموگلوبین در بالغین را تشکیل می‌دهد. HGbF: هموگلوبین F که هموگلوبین اصلی دوران جنینی است و کمتر از 1% هموگلوبین در بالغین را نیز شامل می‌شود،از زنجیره 4 تایی 2 تا آلفا و 2 تا گاما (α2δ2) تشکیل گردیده است و هموگلوبین های C , H و ... که در بعضی بیماریها بوجود می‌آید. برای ساخت زنجیره بتا هر فرد از هر والد خود (پدر و مادر) یک ژن سازنده این زنجیره را دریافت می‌کند و برای زنجیره‌های δ,α از هر والد 2 ژن دریافت می‌کند. و بر اساس جهش یا حذف هر کدام از این ژنها ساخت و زنجیره مربوطه مختل شده و انواع بیماری تالاسمی را خواهیم داشت. هموگلوبین نه تنها برای حمل و تحویل طبیعی اکسیژن لازم است، بلکه در شکل و اندازه و بدشکلی گلبول قرمز دخالت دارد. مقدار کل هموگلوبین خون بطور طبیعی در خانمها 2±12 و در آقایان 2±14 گرم در دسی‌لیتر می‌باشد. تالاسمی: تالاسمی از بیماری‌های ژنتیکی است که در اثر آن در خون مریض تعداد زیادی از گلوبولهای قرمز شکل اصلی خود را از دست می‌دهند و قادر به حمل اکسیژن نیستند. هموگلوبین جزء انتقال دهنده اکسیژن در سلولهای قرمز خونی می‌باشد. هموگلوبین شامل دو پروتئین مختلف به نام آلفا و بتا می‌باشد. اگر بدن توانایی تولید کافی از هر نوع پروتئین را نداشته باشد، سلولهای خونی بطور کامل شکل نگرفته توانایی انتقال اکسیژن کافی را ندارند و نتیجه یک نوع کم خونی است که در طفولیت آغاز شده و تا پایان عمر به طول می‌انجامد. هر چند تالاسمی‌یک اختلال منفرد نیست اما یک گروه اختلالات از طرق مشابه بدن انسان را درگیر می‌نمایند، درک تفاوت بین گونه‌های مختلف تالاسمی‌مهم است. تالاسمی نوعی کم خونی ارثی و ژنتیکی است که به علت اشکال در ساخت زنجیره‌های پروتئینی هموگلوبین بوجود می‌آید. انواع تالاسمی تالاسمی به دو نوع آلفا تالاسمی و بتا تالاسمی است که خود بتا تالاسمی هم شامل تالاسمی ماژور (تالاسمی شدید) و تالاسمی مینور یا تالاسمی خفیف می‌باشد. افراد مبتلا به تالاسمی مینور در واقع کم خونی مشکل‌سازی ندارندریا، ولی اگر دو فرد تالاسمی مینور با هم ازدواج کنند به احتمال 25% فرزندنشان دچار تالاسمی شدید ماژور خواهد بود و 25% فرزندشان سالم و 50% تالاسمی مینور خواهند داشت. تالاسمی ماژور تالاسمی ماژور یا آنمی کولی به علت حذف یا جهش در هر دو ژن سازنده زنجیره بتا ایجاد می‌شود و به این ترتیب یا هیچ زنجیره بتایی ساخته نمی‌شود و یا به مقدار کمی ساخته می‌شود. در نتیجه بدن کمبود این زنجیره‌ها را با ساخت زنجیره‌های آلفا جبران می‌کند که این زنجیره‌های آلفای اضافی برای گلبولهای قرمز سمی هستند و با رسوب بر روی سلولهای گلبول قرمز باعث می‌شوند که گلبولهای قرمز در مغز استخوان و در داخل خون تخریب شده و زنجیره‌های آلفا در مغز استخوان رسوب می‌کنند. از طرفی به علت خونسازی غیر موثر ، مراکز خونساز خارج مغز استخوان ، ار جمله کبد و طحال شروع به خونسازی می‌کنند و بزرگ می‌شوند. بیماری معمولا بصورت کم خونی شدید در 6 ماهه اول زندگی کودک تظاهر می‌کند و درصورت عدم شروع تزریق خون ، بافت مغز استخوان و مکانهای خونساز خارج مغز استخوان فعال و بزرگ شده و باعث بزرگی مغز استخوانها بخصوص استخوانهای پهن (صورت و جمجمه) و بزرگی کبد و طحال می‌شوند. علایم بیماری کم خونی شدید طوریکه برای بقاء بیمار تزریق مکرر خون لازم است. افزایش حجم شدید مغز استخوان بخصوص در استخوانهای صورت و جمجمه ، چهره خاص افراد تالاسمی را ایجاد می‌کند (چهره موش خرمایی) اختلال رشد دربچه‌های بزرگتر رنگ پریدگی ، زردی و گاهی پوست ممکن است به دلیل رنگ پریدگی و یرقان و رسوب ملانین به رنگ مس در آید. بزرگی کبد و طحال ، در سنین بالاتر گاهی طحال به حدی بزرگ می‌شود که باعث تخریب بیشتر گلبولهای قرمز می‌شود. علایم ناشی از رسوب آهن در بافتهای مختلف از جمله پانکراس و قلب و غدد جنسی و ایجاد دیابت و نارسایی قلبی و تاخیر در بلوغ. استخوانها نازک شده و مستعد شکستگی می‌شوند. تشخیص در آزمایش خون تالاسمی ماژور گلبولهای قرمز خون کوچک و کم رنگ خواهد بود (کم خونی هیپوکروم میکروسیتر). افت شدید هموگلوبین به مقادیر کمتر از 5 گرم در دسی لیتر وجود دارد. بیلی روبین سرم به علت تخریب سلولها افزایش می‌یابد و سایر آزمایشات که لزومی برای گفتن همه آنها نیست. تشخیص قطعی با الکتروفورز هموگلوبین انجام می‌شود که در تالاسمی ماژور هموگلوبین A طبیعی ساخته نمی‌شود و 98% هموگلوبین‌ها را هموگلوبین F تشکیل می‌دهد و هموگلوبین A2 نیز تا 5% افزایش پیدا می‌کند. عوارض از عوارض تالاسمی یک سری از عوارض از جمله اختلال رشد و تغییر قیافه بیمار و بزرگی کبد و طحال که به علت خود بیماری است و یکسری عوارض دیگر ناشی از درمان تالاسمی است. اصلی‌ترین این عارضه هموسیدوز یا هموکروماتوز است. هموسیدروز به رسوب آهن در بافتها گفته می‌شود که نتیجه غیر قابل اجتناب تزریق طولانی مدت خون است. در هم نیم لیتر خونی که به بیمار تزریق می‌شود، حدود 200mg آهن به بافتها منتقل می‌کند که این مقدار آهن نمی‌تواند از بدن دفع شود و در بافتها رسوب می‌کند و باعث نارسایی در بافتها می‌گردد. بخصوص رسوب آهن در قلب و پانکراس و غدد ، مشکل اصلی این بیماران خواهد بود که باعث نارسایی پانکراس و دیابت ، نارسایی قلبی و نارسایی غدد جنسی و تیروئید و ... می‌شود. درمان تالاسمی شدید و درمان نشده همیشه باعث مرگ در دوران کودکی می‌گردد. در صورت تزریق مکرر خون و حفظ سطح مناسبی از خون می‌توان طول عمر ا افزایش داد و تا حد زیادی مانع از تغییرات استخوانی و اختلال رشد گردید. پس درمان تالاسمی عبارتند از: تزریق دراز مدت خون: هدف از تزریق خون مکرر برای بیمار حفظ هموگلوبین بیمار در سطح بالای 10 است. دفروکسامین: مشکل اصلی بیماران تالاسمی بعد از سالها ، هموسیدروز و اضافه بار آهن است، که می‌توان آن را به کمک تزریق مرتب دفروکسامین به صورت زیر جلدی یا وریدی تخفیف داد. این دارو با آهن ترکیب شده و از ادرار دفع می‌شود. البته مقدار زیاد این دارو ممکن است باعث واکنش پوستی در محل تزریق و یا عوارض عصبی به ویژه در دستگاه بینایی و شنوایی شود. بنابراین این دارو به تنهایی برای پیشگیری دراز مدت از مسمومیت با آهن کافی نیست. برداشتن طحال: اگر بزرگی طحال ، نیاز به تزریق خون را بیشتر کند طحال برداشته می‌شود تا نیاز به خون کاهش یابد. پیوند مغز استخوان: درمان قطعی بیماری با پیوند مغز استخوان است. البته این عمل با مرگ ومیر بالایی همراه است. و در برخی بیماران نیز سلولهای تالاسمی مجددا رشد می‌کنند. روند بیماری امروزه با توجه به درمانهای موجود بیماران تا 30 سالگی هم زنده می‌مانند. و اینها بچه‌هایی با رشد ناقص هستند و شایعترین علت مرگ آنها نارسایی قلبی به علت هموسیدروز و همچنین به علت تزریق خون و افزایش بار قلب می‌باشد. تالاسمی مینور تالاسمی مینور معمولا بدون علامت بوده و علایم بالینی واضح ندارند و بطور عمده در تست‌های چکاپ به صورت اتفاقی تشخیص داده می‌شوند. این افراد کم خونی مختصر (هموگلوبین بیش از 10) با سلولهای گلبول قرمز کوچک و کم رنگ (هیپوکروم میکروسیتر) دارند که معمولا مشکل‌ساز نمی‌باشد. تالاسمی مینور در نتیجه اختلال یکی از دو ژن سازنده زنجیره گلوبین بتا به وجود می‌آید که این ژن ناقص یا از پدر و یا از مادر به فرد به ارث رسیده است، در نتیجه کاهش یا فقدان ساخت زنجیره بتا از یک ژن اتفاق می‌افتد و به دنبال آن هموگلوبین A2 تا حدود %8-4 افزایش می‌یابد و گاهی افزایش هموگلوبین F در حدود %1-5 دیده می‌شود. تنها نکته‌ای که در تالاسمی خفیف یا مینور جالب توجه است، این است که این افراد موقع ازدواج نباید با یک فرد شبیه خود (تالاسمی مینور) ازدواج کنند. آلفا تالاسمی علت آلفا تالاسمی حذف یک یا چند ژن از 4 ژن سازنده زنجیره آلفاست، هر چه تعداد ژنهای حذف شده بیشتر باشد بیماری شدیدتر می‌شود و براساس تعداد ژنهای حذف شده به 4 گروه تقسیم می‌شوند. هیدروپس فتالیس: که حذف هر 4 ژن آلفا را دارند و هموگلوبین ساخته شده فقط از زنجیره‌های گاما تشکیل شده است که هموگلوبین بارتز گفته می‌شود و وخیم‌ترین نوع آلفا تالاسمی است و با حیات خارج رحمی منافات دارد و جنین هنگام تولد مرده است و یا مدت کوتاهی پس از تولد می‌میرد. این جنین‌ها دچار ادم شدید هستند. بیماری هموگلوبین H: که در اثر حذف 3 ژن آلفا گلوبین بوجود می‌آید. بیماران دچار کم خونی هیپوکروم میکروسیتیک بوده و بزرگی طحال در آنها دیده می‌شود. در بعضی مواقع ممکن است نیاز به تزریق خون داشته باشند و در صورت کم خونی شدید و نیاز به انتقال خون باید طحال برداشته شود. صفت آلفا تالاسمی 1: که 2 ژن آلفا حذف شده و از هر لحاظ شبیه بتا تالاسمی مینور است. صفت آلفا تالاسمی 2: که فقط یک ژن از 4 ژن حذف شده و یک حالت ناقل ژن ، خاموش و بدون علامت است سیستیک فایبروزیز: سیستیک فایبروزیز یک بیماری ژنتیکی کشنده است که در ایالات متحده آمریکا از شیوع نسبتا بالایی برخوردار است الل سیستیک فایبروزیز مغلوب بوده و ژن آن به عنوانCFTR که بر روی کروموزوم 7 جای دارد معرفی شده است. این ژن در انتقال کلر نقش دارد.به همین جهت نسبت سدیم و کلر در عرق این بیماران تغییر می کند که خود یک راه تشخیص بیماری محسوب می شود. فردی که دو نسخه از این الل را داشته باشددچار بیماری میشود. علائم این بیماری عبارتند از ترشح بسیار زیاد موکوز در ریه ها , لوزالمعده و سایر اندام ها . این موکوز می تواند در عملکرد تنفس ,هضم غذا و کبد اختلال ایجاد می کندو فرد را در برابر سینه پهلو و سایر عفونت ها آسیب پذیر نماید. بیشتر بچه های مبتلا به این بیماری در صورت عدم درمان , قبل از 5سالگی می میرند . اما طول عمر این بیماران را می توان به وسیله ی یک رژیم غذایی ویژه , استفاده از آنتی بیوتیک ها برای جلوگیری از عفونت , فشردن مداوم قفسه ی سینه جهت تمییز کردن ریه ها و ... تا سنین بلوغ افزایش داد. از جمله اختلالات این بیماری می توان به ترشح موکوز غلیظ و چسبنده که منجر به انسداد غدد و مجرا ها می شود . بروز کوله سیسسنیت و سنگ صفرا, سینوزیت مزمن : برونشیت حاد: پولیپ بینی , برونشیا کتازی, سرفه به همراه خلط خونی بلوغ دیر رس, اختلال موجود در رحو دیابت و... اشاره کرد. در ابتدا دستگاه تنفسی و سیستم گوارشی را در کودکان و نوجوانان تحت تأثیرقرار می دهد. غده های عرقی و دستگاه تولیدمثلی نیز معمولاً دچار می شوند.افراد مبتلا به این بیماری به طور متوسط تقریباً30 سال عمرمی کنند.مبتلایان به این بیماری مقادیر زیادی نمک راهنگام عرق کردن ازدست می دهند.این مسئله موازنه موادمعدنی در خون را به هم می زند که ممکن است موجب تپش های غیرعادی قلب شود. خطربروز شوک نیز وجوددارد.مخاط مبتلایان خیلی غلیظ بوده ودر روده ها وریه ها انباشته می شود، که نتیجه آن سوء تغذیه، رشدکم، آلودگی های مکرر تنفسی، مشکلات سیستیک فایبروزیس یا CF یک بیماری ژنتیکی مزمن، تشدید شونده و غالباً کشنده غده های مخاطی بدن است. بیماری تنفسی و سرانجام آسیب دائمی به ریه ها می باشد. بیماری ریوی علت اصلی مرگ دربیشتربیماران است. CFهمچنین موجب بروزمشکلات دیگری نیز می شود.مانند سینوزیت(التهاب سینوسهای بینی، که حفراتی در عقب، بالا وهردوطرف بینی در جمجمه هستند)، گرفتگی بینی(ایجادگوشت اضافه درون بینی) ، بعضی ناهنجاری ها (گردشدن و بزرگ شدن انگشتان دست و پا)، وجودگازدرسینه (بعلت پارگی بافت ریه و محبوس شدن هوا بین ریه و دیواره قفسه سینه)، بزاق خونی    (سرفه خونی)، بزرگ شدن سمت چپ قلب، درد وناراحتی شکم وگازدار شدن آن(وجودگاززیاددرروده)، پایین افتادگی راست روده(بیرون افتادگی راست روده از مقعد)، امراض کبدی، دیابت،التهاب لوزالمعده و سنگ صفرا که در بعضی مبتلایان دیده می شود. بیماری CF که دراثریک ژن جهش یافته ایجاد می شود، بیماری وراثتی محسوب  می شود.والدین ناقل می باشند.کودک مبتلا بهCF باید دو ژن معیوب داشته باشد.این ژن روی کروموزوم های غیر جنسی قراردارد و در دختران و پسران به یک نسبت بروز می کند، پس یک بیماری اتوزومی مغلوب است. فنیل کتونوریا چیست؟ نوعی بیماری ژنتیکی - متابولیکی اتوزومال (وابسته به کوروموزمهای غیرجنسی) است، این اختلال حاصل جهش ژنی است که ساخت یک آنزیم (فنیل کتونوریا هیدروکسیلاز) را درکنترل دارد.این آنزیم اسید آمینه فنیل آلانین راکه به فراوانی درشیرمادر یافت می شودبه اسید آمینه ی دیگری (تیروزین) تبدیل می کند. کودکان فنیل کتونوریا دربدوتولد و شیرخوارگی اسید آمینه ی فنیل آلانین در بدن آنان تجزیه نمی گرددو مقادیر زیادی ازاین ماده ی شیمیایی خطرناک دربدن انباشته می شود. انباشت فنیل آلانین درخون وسایر مایعات بدن موجب صدمات وآسیب های جبران ناپذیری به بافت های بدن به ویژه مغز می گردد. تشخیص: خوشبختانه امکان تشخیص این بیماری هنگام تولد وجود دارد. دربرخی از کشورها آزمایشات غربالگری فنیل کتونوریا برای نوزادان متولد شده انجام می گیرد. درمان : این بیماری درمان قطعی ندارد اماهنگام تشخیص بارژیم های غذایی خاص می توان تاحدزیادی از این عوارض جلوگیری کرد. راه درمان این بیماری استفاده از شیرهای بدون فنیل آلانین است. هموفيلي چيست؟ هموفيلي يكي از وضعيتهاي غير عادي خون انسان است كه در آن خون بطور كلي فاقد يكي از فاكتورهاي انعقادي عمده است و يا مقدار كمي از ان را دارا است و به همين دليل اشخاص هموفيل خونريزي طولاني تري دارند . بريدگي و خراشهاي پوست در اين افراد مسئله مهمي ايجاد نمي كند ولي خونريزيهاي داخلي در مفاصل و عضلات و بافتهاي نرم مشكلات فراواني بوجود مي آورند. خونريزيهاي داخلي ميتوانند ايجاد درد شديد نموده و منجر به معلوليت شوند و گاهي نيز خونريزي باعث مرگ است افراد ميشود. هموفيلي بيماري ارثي است احتمال ظاهر شدن آن در خانواده‌اي وجود دارد بيماري در جنس مؤنث نهفته است و عموماً جنس مذكر به آن مبتلا ميشود. امروزه بيش از 6300 نفر خونريزي در هر زمان اتفاق مي‌فاتد و باعث اختلال در تحصيل و اشتغال ميگردد خونريزي هاي مكرر در مفاصل باعث زمين گير شدن و سلب حركت ميشود. توجه كافي نكردن به مسائل هموفيلي ميتواند مشكلات جدي در زندگي براي فرد هموفيلي و خانواده وي ايجاد كند. درمان هموفيلي با جايگزيني فاكتور انعقادي غايب و تزريق وريدي فراوردهاي انعقادي متراكم كه از خون انسان تهيه ميشود ميسر است. كانون هموفيلي ايران كانون هموفيلي ايران بعنوان تنها نماينده جمعيت هموفيل كشور از سال 1370 تأسيس شده است دفتر مركزي اين كانون در تهران قرار دارد در حال حاضر در استانهاي اصفهان، آذرباييجان شرقي، آذرباييجان غربي، خراسان، كرمانشاه،همدان، مازندران، گيلان، خوزستان، فارس، سمنان، مركزي، زنجان ، قم و شهرستان كرج نيز داراي دفاتر نمايندگي ميباشد. اهم فعاليتهاي كانون بشرح ذيل مي‌باشد. • حمايت و نمايندگي جمعيت هموفيل كشور در ارگانهاي دولتي بهداشتي، پزشكي ، دارويي، اجتماعي و.... • تلاش جهت بهبود وضعيت درماني، داروئي ، اجتماعي ، فرهنگي ، تحصيلي ، رفاهي ،آموزشي و ....بيماران هموفيلي . • كمكهاي مادي و معنوي به خانواده هاي هموفيلي • برگزاري برنامه هاري علمي و آموزشي در سطوح مختلف جذب كمكهاي مردمي • ايجاد دفاتر نمايندگي و همكاري و كمك به ارگانهاي موظف در ايجاد مراكز داروئي و درماني بيماران هموفيل در مراكز هموفيلي سرو كار دارند. • انتشار فصلنامه علمي آموزشي خبري زندگي • تأليف ، ترجمه، وانتشار كتب آموزشي • ارتباط با فدراسيون جهاني هموفيلي و كشورهاي عضو بمنظور دستيابي به آخرين اطلاعات و پيشرفتهاي علمي • برگزاري مراسم و برنامه هاي فرهنگي و هنري • ايجاد تسهيلات در زمينه هاي مختلف براي بيماران هموفيل آشنا نمودن مردم با بيماري هموفيلي و راهههاي پيشگيري آن • و........ كمك به بيماران هموفيل: شما هم مي‌توانيد به روشهاي زير به بيماران هموفيلي كمك كنيد: • كمك نقدي به كانون هموفيلي ايران • سازماندهي برنامه هاي فرهنگي، هنري ، ورزشي و جهت جمع آوري كمكهاي مردمي • همكاري در برگزاري دوره هاي آموزشي مختلف • در اختيار نهادن امكانات و تجهيرات مورد نياز كانون • همكاري در تأليف و ترجمه كتب و مقالات و مشاركت در چاپ فصلنامه و كتب كانون بیماری هانتینگتون بیماریی است که به افتخار جورج هانتینگتون نامگذاری گردیده است. بیماری هانتینگتون یک بیماری زنتیکی ارثی است و در افرادی که ژن این بیماری را دارند در دهه های 30و40عمر تظاهر می یابد که بهترین لحظات زندگی است. این بیماری درمان موثری ندارد و آهسته اما پیوسته پیشرفت می کند و به طور معمول بعد از 15تا20 سال به ناتوانی کامل و سرانجام مرگ می انجامد اگر چه این بیماری در ابتدا دستگاه عصبی مرکزی را مبتلا می کند ولی افراد مبتلا اغلب به خاطر مشکلات قلبی و ریوی عدم تحرک و خانه نشینی می میرند. در سال 1993 به دنبال تلاش هماهنگ 58 دانشمند از سراسر دنیا ژن بیماری هانتینگتون شناسایی شد . خیلی زود آزمون های کارامدی به وجود آمدند تا در خانواده هایی که فرد مبتلا دارند افراد وارث این ژن تشخیص داده شوند چون این ژن به صورت غالب به ارث می رسد افراد حامل آن به بیماری مبتلا می شوند و 50% احتمال دارد که هر یک از فرزندان آنها نیز این ژن را دریافت کنند. هانیتنگتون،در اثر افزایش توالی تکراری سه نوکلئوتیدی CAG درژن HD ایجاد می‌شود. مشخص شده است که ژن HD پروتیئنی بنام هانتینگتین را کد می‌‌کند. هانتینگتین در سپتوپلاسم سلول‌های عصبی و متصل با غشا ها، ویزیکول‌ها و اسکلت سلولی وجود دارد. افزایش توالی CAG باعث ایجاد یک توالی پلی گلوتامین در پروتیئن هانتینگتین می‌شود. این توالی باعث اتصال پروتئین‌های هانتنیگتین و پروتئین‌های دیگر بهم می‌شود که منجربه تجمع اجسامی رشته مانند در سلول‌های عصبی مغز می‌شود. پروتئین هانتینگین در انواع مختلفی از سلول‌ها بیان می‌شود ولی فقط در سلول‌های عصبی مغز باعث ایجاد اجسام رشته‌ای می‌شودکه علت این امر این است که برای تجمع یافتن پروتئین‌های هانتینگنین، برهم کنش با پروتئین‌های دیگری هم لازم می‌‌باشد که این پروتئین‌ها به طور اختصاصی فقط در سلول‌های عصبی مغز بیان می‌‌شوند. پژوهندگان می‌گویند یافته‌های آنان نه تنها روشنگر عوامل دخیل در پاتولوژی HD است، بلکه نگاهی جدید به دیگر بیماری‌های دارای تکرار مشابه پلی گلوتامین را که در آن ژن‌های جهش ‌یافته، پروتئین‌هایی را با زنجیره‌های طویل غیرطبیعی از اسید آمینه گلوتامین تولید می‌کنند، دارد. به گفته پژوهشگران یافته‌های آنان نشان می‌‌دهد تداخلات غیرطبیعی در ساختار پروتئین‌ها در بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون نیز نقش دارد. همه این اختلالات به وسیله نورودژنراسیون انتخابی ایجاد شده توسط پروتئین‌های بیماری مشخص می‌شوند، اما سازوکارهای (مکانیسم های) ملکولی و سلولی در این رابطه خیلی شناخته شده نیستند. علایم بیماری: علایم بیماری هانتینگتون (HD) شامل کاهش شدید کنترل عضلانی، اختلال هیجانی و تداخلات آسیب‌شناختی (پاتولوژیک) در یاخته‌های مغز می‌‌باشد علایم این بیماری به علت تخریب نورون های جسم مخطط به وجود می ایند جسم مخطط ناحیه ای در عمق مغز است و بخشی از ساختاری را تشکیل می دهد که هسته های قاعده ای نامیده می شود . این نورون ها در حالت عادی پیا م های تحریکی را کنترل و مهار می کنند که از قشر حرکتی مغز برای اجرای حرکات گوناگون به عضلات فرستاده می شوند وقتی نورون ها می میرند فعالیت قشر حرکتی افزایش می یابد و فرد حرکات غیر ارادی از خود نشان می دهند . مکانیسم این بیماری مربوط به اسید امینه گلو تامین است که پروتئین هایی که از انواع جهش یافته ژن هانتینگتون به وجود می آیند در ساختمان خود بیش از 36 گلوتامین دارند. در نظریه ای مطرح شده است ژن جهش یافته سبب تولید شکل سمی پروتئین هانتینگتین می شود بر اساس این نظریه زنجیره ی بلندی از اسید آمینه گلوتامین باعث تغییر شکل پروتئین هانتینگتین می شود و آن را قادر می سازد که به پروتئین های دیگر از جمله پروتئین های سالم هانتینگتین متصل و باعث اختلال در فعالیت انها شود در حقیقت زنجیره ای از گلوتامین به نحوی چین می خورند که ساختاری به نام صفحات بتا را به وجود می اورند. بتا پروتئین ها را به هم می چسباند در مغز موش های مبتلا به هانتینگتون و هم چنین در مغز انسان های که در اثر این بیماری مرده بودند تجمعاتی از پروتئین های هانتینگتین مشاهده شده است اما هنوز کاملا مشخص نیست که چرا این تجمعات سبب از بین رفتن نورون ها به نظر می رسد اندامکهای سلولی که مسئول تخریب پروتئین های سمی و غیر عادی در سلول اند و پروتئازم نام دارند به خاطر شکل خاص پروتئین های هانتینگتین نمی توانند ان ها را از بین ببرند . به این ترتیب پروتئین های جهش یافته هانتینگتین به صورت کنترل نشده ای تجمع می یابند و موجب مرگ سلول ها می شوند ولی این فرضیه نمی تواند به طور کامل علت مبتلا نشدن نواحی دیگر مغز را توجیه کند .از این رو مطالعات دیگر بر روی پیدا کردن مولکول های جدیدی متمرکز شده است که تنها در جسم مخطط وجود دارد و می تواند در اثر تداخل عمل با تجمعات پروتئینی سبب بروز خواص سمی انها فقط در ناحیه جسم مخطط شوند. محققان از مدت ها قبل 3 گروه از این مولکول ها را با این خواص پیدا کرده اند ولی هیچ یک نمی تواند توجیه مناسبی برای تخریب موضعی سلول های جسم مخطط باشد. 1 1- مبانی زیست شناسی سلولی ، ص84 بیماری سندرم داون سندرم داون که در گذشته منگولیسم نیز نامیده می شد، یک بیماری ژنتیکی است که به دلیل افزایش تعدادی کامل یا نسبی در کروموزم ۲۱ به وجود می‌آید. نام این سندرم از نام یک پزشک انگلیسی به نام جان لانگزدان داون() گرفته شده‌است که برای اولین بار این سندرم را در سال ۱۸۶۶ توصیف نمود. افراد مبتلا به سندرم داون توان ذهنی پایین تر از حد میانگین دارند و به طور معمول دچار ناتوانی ذهنی خفیف تا متوسط هستند. تعداد کمی از مبتلایان به سندرم داون دچار ناتوانی شدید ذهنی هستند. متوسط میزان بروز این سندرم مابین ۱ در ۶۰۰ تا یک در ۱۰۰۰ مورد از تولد نوزادان زنده گزارش شده است که این میزان در مادران جوان کم تر و باافزایش سن مادر افزایش می یابد شايعترين نوع سندرم داون که تقريبا 95 درصد از همه انواع آن راتشکيل مي دهديا  نوع جدا نشده است که هنگام تقسيم تخم يا اسپرم باعث به وجودآمدن3 کروموزوم 21 به جاي 2 کروموزم مي شود،که به آن تريزومي هم مي گويندنوع ديگريا جابجايي است که در آن به هنگام تقسيم، يکقسمت از کروموزوم 21 جدا مي شود و به کروموزوم ديگر مي چسبد.اين نوع از سندرم داونتا 4 درصد همه موارد استنوع آخر استکه  تنها در 1 تا 2 درصد از همه انواع سندرم داون ديده  مي شود که به علت تقسيم غيرطبيعي در سلولهاي جنيني در ساعات اوليه است و در اين نوع ،بعضي از سلول ها 46کروموزوم و بعضي ديگر 47 کروموزوم دارند. علت بروز سندرم داون :به طور معمول، هر کودک در زمان لقاح اطلاعاتژنتیکی خود را به وسیله 46 کروموزوم از والدین خود به ارث می برد 23 کروموزوم ازمادر و 23 کروموزوم از پدر. اما در اکثر موارد بروز سندرم داون، کودک یک کروموزوماضافه دریافت می کند و به جای 46، 47 کروموزوم به او منتقل می شود. این ماده اضافهژنتیکی موجب تاخیر در رشد جسمانی و عقلانی کودک می شودهر چند کسی به طورقطع نمیداند که چرا این حالت اتفاق می افتد و هیچ روشی برای پیش گیری از اشتباهکروموزومی که موجب این نارسایی می شود، شناخته نشده است علایم سندرم داون: هفتاد و پنج درصد از كودكان مبتلا به سندرم داون ، داراي ضايعات شنوايي هستنداين ضايعات عمدتاً بدليل عفونت هاي مكرر گوش مياني و انباشتگي سرومن ( واكس گوش (در مجراي شنوايي مي  باشد.عفونت هاي مزمن تكرار شونده در گوش مياني ، باعث ايجادچسبندگي در گوش مياني شده و حركت استخوانچه هاي گوش كاهش يافته و  در  نتيجه ، افتشنوايي پيشرونده ايجاد خواهد شد.اين كودكان به شدت از محروميت هاي حسي رنج مي برندو براي رساندن آنها به حداكثر  ظرفيت شناختي ، بايد از برنامه هاي خاص پيش گيرنده وآموزشي استفاده نمود. تاخير در رشد زباني اين كودكان ، باعث تاخير در رشد گفتارآنهاخواهد شد. بنابراين ، يكي از مهمترين اقدامات در مورد اين كودكان، رفع مشكلاتشنوايي آنها است تا از اين طريق به رشد زباني آنها كمك نماييم .از مهمترين مشکلاتاين كودكان ، مشكلات گفتاري / شنيداري آنها مي باشد. آنها اغلب در كنترل سيستمگفتاري ، هماهنگي زبان ، لب ها ، فك و كام دچار مشكل هستند. اين موانع گفتاري ،موجب شده تا اين كودكان به كمك بيشتري درمورد شنوايي خود نياز داشته باشند والدين كودك بايد مطمئن باشند كه گوش هاي كودكشان به طور منظم تحت معاينه قرار بگيرد و هرگونه انباشتگي سرومن و يا عفونت ، سريعاً درمان شود .  در برخي از موارد ، تكرر اين حالات با صوت درماني كاهش يافته است. حركات و تماريني كه بواسطه صوت درماني در گوش ايجاد مي شود ، موجب خروج خود بخود مايعات از گوش شده و از انسداد گوش جلوگيري مي شود.در ماهاي اول صوت درماني ، اين كودكان بايد هر روز و به مدت 30 تا 60 دقيقه به محركات صوت درماني گوش دهند و در صورت تمايل كودك ، اين زمان ميتواند به ساعت هاي بيشتري نيز برسد.انجام صوت درماني در كودكان با سندرم داون ، موجب مي گردد تا علاوه بر پيشرفت حس شنوايي ، ديگر زمينه هاي شناختي آنها  مانند توجه به محيط اطراف و اشتياق به يادگيري نيز بهبود یابد. کودکان مبتلا به سندرم داون دارای خصوصیات ظاهری مشخصی هستند که از جمله بارزترین آن می توان به نیمرخ مسطح ،چشمان مورب رو به بالا،گوش های کوچک و زبان بزرگ اشاره کرد. معمولا این کودکان در زمان تولد قد و وزن معمولی دارند اما به طور کلی رشد آنها از سرعت کمی برخوردار است و از همسالان خود کوچکتر به نظر میرسند. در کودکان زیر 2 سال، کشیدگی کم و حرکات محدود ماهیچه موجب بروز اشکالاتی در مکیدن و غذا خوردن و همچنین مشکلات هاضمه دیگری چون یبوست میشود. راه های پیشگیری سندرم داون: در گذشته برای پیشگیری از سندرم داون توصیه می شد که همه مادران بالای ۳۵ سال توسط آزمایش سلول‌های مایع آمنیوتیک (آمنیوسنتز) یا نمونه‌گیری از پرزهای جفتی () تحت بررسی قرار گیرند. اما در حال حاضر شیوه‌های غربالگری سندرم داون به همه مادران باردار توصیه می‌شود.در این شیوه‌ها که معمولاً در سه ماهه اول بارداری یاسه ماهه دوم بارداری انجام می‌گیرند از روش‌های غیر تهاجمی همانند بررسی خون مادر یا سونوگرافی استفاده می‌شود. غربالگری سه ماهه اول بارداری شیوه انتخابی موسسه جهانی پزشکی جنین است و در بین هفته ۱۱ تا ۱۴ حاملگی به همه مادران باردار توصیه می شود. در این روش از مارکرهای سونوگرافی، بیوشیمی، مشاوره و نرم افزار استاندارد استفاده می شود. در صورت انجام در مراکز مورد تایید موسسه جهانی پزشکی جنین ۹۰ تا ۹۵ در صد دقت دارد. ،آلفافتوپروتئين ، استراديول سه ماده اي هستند که در هنگام بارداري درخون مادر يافت شدهو درهفته 16-18 بارداري با اندازه گيري و تطبيق آنها با جداول مخصوص سن بارداري ميتوان به برخي از بيماريهاي مادرزادي مشکوک گرديد که از جمله آنها سندرم داون ميباشد. آلفا فتوپروتئين در کبد و کيسه زرده جنين ساخته ميشود و در سندرم داون کيسهزرده کوچکتر از حد معمول است لذا   کاهش آلفا فتوپروتئين را داريم. استريول توسطجفت و کبد و آدرنال ساخته ميشود و ميزان آن در سندرم داون کاهش مي يابد. بتادرسندرم دان افزايش مي يابدنتايج مثبت حتما به معني اين نيست که  جنين سندرمداون دارد بلکه مانند تست هاي غربالي ديگر به ما مي گويد که بايد براي چه کسانيآزمايشهاي دقيق تري انجام دهيممهمترين آزمايش مرسوم آمنيوسنتز(بررسي کروموزوميبر روي مايع حاوي سلولهاي جنيني که از مايع اطراف  جنين تهيه مي گردد.) است کهمعمولا در هفته 15 تا 20  (18-14) بارداري انجام مي شود و نتايجش 98 تا 99  درصدصحيح استعوارض جانبيآمنيوسنتزکرمپ (گرفتگي عضلانيخونريزيعفونتليک مايع آمنيوتيکافزايش خفيف سقطنمونه گيري از پرزهاي کوريوني جفت ياآزمايش ديگر نمونه گيري از پرزهاي کوريوني جفت يااست. کهسلول هايي از جفت مادر براي بررسي کروموزومي جدا مي کنند و در هفته 10  تا 12بارداري انجام مي شود . نتايج آن هم 98 تا 99 درصد صحيح استسونوگرافيرايجترين يافته سونوگرافي درسندرم داون افزايش ضخامت چين پشت گردن ميباشد. سونوگرافي مي تواند مواردي از بيماريهاي قلبي مادرزادي يا انسداد هاي روده اي که مي توانند با سندرم داون همراه باشد رانشان دهد. بسياري از متخصصان زنان و زايمان معتقدند که،عدم مشاهده استخوان بينيدرسونوگرافي در هفته هاي 11 تا 14 حاملگي شاخص مطمئني براي تشخيص سندرم داون درمراحل ابتدائي بارداري است غربالگری سه ماهه دوم بارداری در صورت رعایت کلیه استانداردها تا بین ۷۵ تا ۸۵ در صد دقت دارد و در مادرانی که در سه ماهه اول موفق به انجام غربالگری سه ماهه اول نشده اند و یا د رمواردی که امکان دسترسی به روش های پیشرفته سه ماهه اول وجود ندارد توصیه می شود. غربالگری تجمعی از ترکیب ریسک محاسبه شده در سه ماهه اول و دوم بدست می آید و در صورت رعایت همه استاندرد ها تا ۹۵ در صد دقت دارد. در این روش ریسک محاسبه شده سه ماهه اول به اطلاع مادر رسانده نمی شود و به همین دلیل در مواردی که ریسک محاسبه شده سه ماهه اول پرخطر تعیین شده عده ای خلاف موازین اخلاق پزشکی می دانند و آن را توصیه نمی کنند.1 1- مقدمه ای بر ژن درمانی نوین مشکلات طبی مربوط به سندرم داوندر حالی که بعضی کودکان دارای دی.اس. هیچمشکل خاص سلامتی ندارند، عده ای از آنها دچار انواع مشکلات طبی هستند که نیازمندتوجه و رسیدگی خاص است. برای مثال، نیمی از تمام کودکانی که با سندرم داون متولدمیشوند دچار نقص قلب مادرزادی بوده و مستعد ابتلا به فشارخون ریوی هستند. اینمشکلات توسط کاردیوگرافی اطفال قابل شناسایی هستند و بیشتر آنها با دارو یا جراحیرفع میشوندتقریبا نیمی از این کودکان دارای مشکلات شنوایی و بیناییهستند. کاهش شنوایی میتواند به دلیل جمع شدن مایع در گوش میانی یا ناهنجاری ساختمانگوش باشد. مشکلات بینایی معمولا شامل تاربینی (تنبلی چشم)، نزدیک یا دور بینی وافزایش احتمال ابتلا به آب مروارید است. در مورد چنین کودکانی، مراجعه برای سنجشبینایی و شنوایی بسیار ضروری است تا قبل از اینکه هر مشکل احتمالی توانایی صحبتکردن یا مهارتهای دیگر آنها تحت الشعاع قرار دهد، در رفع آن بکوشندازدیگر نارسایی ها معمول در مبتلایان به سندرم داون میتوان به مشکلات غده تیروئید،ناهنجاری روده، مشکلات تنفسی، چاقی، حساسیت بیش از حد به عفونت و شانس فزایندهابتلا به سرطان خون را نام برد. خوشبختانه بسیاری از این حالات قابل درمان هستند بيماري کم‌خونی داسی‌ شکل چيست؟ كم خونی داسی شکل (sickle cell anemia) یک بیماری ژنتیکی و یک اختلال خونی است که با هموگلوبین معویب(Hbss) شناخته می‌شود. هموگلوبین طبیعی صاف و گرد است و به سلول اجازه عبور آسان از مویرگهای خونی را می‌دهد. سلولهای هموگلوبین سلول داسی سفت و به شکل داس می‌باشند. این ملکولهای هموگلوبین تمایل دارند به شکل خوشه‌ای و در کنار یکدیگر قرار گیرند، بنابراین به راحتی از مویرگهای خونی عبور نمی‌کنند.این خوشه‌ها منجر به توقف جریان خون حمل کننده اکسیژن می‌گردند. برخلاف سلولها با هموگلوبین طبیعی که بیش از ۱۲۰ روز زنده هستند، سلولهای داسی بعد از ۲۰-۱۰ روز از بین می‌روند. این روند طی یک دوره مزمن منجر به بروز کم خونی می‌گردد. کم خونی داسی شکل حاصل یک جهش زنی می باشد که طی آن یک نوکئوتید با باز آلی تیمین جای خود را با یک نوکئوتید دیگر با باز آلی آدنین عوض می کند. شایعترین انواع ژن سلول داسی : صفت سلول داسی: این افراد حامل ژن معیوب – Hbs – هستند اما مقداری هموگلوبین طبیعی – Hba– نیز دارند افراد با صفت سلول داسی معمولاً بدون علامت هستند و می‌باشند. ممکن است کم خونی خفیف ایجاد گردد. تحت شرایط پر استرس، خستگی، کاهش اکسیژن و یا عفونت روند داسی شدن رخ می‌دهد و در نتیجه عوارض بیماری سلول داسی بروز می‌نماید. بیماری سلول داسی – هموگلوبین C فرد دارای هر دو نوع همگلوبین Hbs وHbc می‌باشد. هموگلوبین C s4ehj mnباعث ایجاد سلولهای هدف می‌گردد. وجود هموگلوبین طبیعی در کنار این هموگلوبین باعث می‌شود، فرد علامتی از کم خونی نداشته باشد. اگر هموگلوبین S داسی با سلول هدف همراه شود منجر به یک کم خونی خفیف تا متوسط می‌گردد. این افراد اغلب از بیماری سلول داسی با درجه خفیف رنج می‌برند.بحران گرفتگی رگ‌ها، صدمات ارگان‌ها به علت کم خونی و داسی شدن‌های مکرر و احتمال بالای عفونت همه صفات مشترکی برای Hbss و Hbsc می‌باشند. بیماری سلول داسی – هموگلوبین E این نوع مشابه بیماری سلول داسی C است با این تفاوت که یک عنصر در ملکول هموگلوبین جایگزین شده‌است. این نوع معمولاً در افراد جنوب آسیا مشاهده می‌شود. برخی افراد با بیماری هموگلوبین E بدون علامت می‌باشند. هر چند تحت شرایط ویژه نظیر خستگی، کاهش اکسیژن و یا کمبود آهن یک کم خونی خفیف تا متوسط بروز می‌نماید. هموگلوبین S – تالاسمی بتا: این بیماری با ارث رسیدن هم‌زمان ژن‌های تالاسمی و سلول داسی ایجاد می‌گردد. این اختلال باعث کم خونی متوسط و شرایطی مشابه ولی خفیف تر از بیماری سلول داسی می‌گردد. همه اشکال بیماری سلول داسی می‌توانند عوارض همراه با بیماری را بروز دهند. فرد مبتلا به Hbss به شدت مبتلا خواهد بود. چه کسی به بیماری سلول داسی مبتلا می‌شود؟ بیماری سلول داسی به صورت اولیه، افراد جنوب آفریقا و شبه جزیره کارائیب را مبتلا می‌سازد ولی صفت سلول داسی در خاور میانه، هند، آمریکای لاتین، و نژاد مدیترانه‌ای یافت می‌شود. براساس تخمین، بیش از ۷۲ هزار نفر در ایالات متحده به این بیماری مبتلا هستند. میلیون‌ها نفر در سراسر جهان از عوارض بیماری سلول داسی رنج می‌برند. ۲ میلیون نفر آفریقایی – آمریکایی یا ۱۲/۱ جمعیت آمریکا صفت سلول داسی را دارا می‌باشند. علل بیماری داسی شکل چیست؟ بیماری داسی یک بیماری ارثی است که توسط یک جهش ژنتیکی ایجاد می‌شود. این ژنها بر روی ساختاری از سلولها به کروموزم وجود دارند. به طور طبیعی در هر سلول بدن ما ۴۶ یا ۲۳ جفت کرموزم وجود دارد. جفت کرموزوم ۱۱ حاوی ژنهای مسئول تولید هموگلوبین نرمال می‌باشد. یک جهش یا اشتباه در این ژنها منجر به بیماری داسی شکل می‌شود. این جهش در نقاطی از جهان که بیماری مالاریا شایع است بیشتر دیده می‌شود هر چندافراد دارای صفت داسی به مالاریا مبتلا نمی‌شوند. صفت داسی حقیقتاً فرد را در برابر انگل مالاریا محافظت می‌نماید. مالاریا اغلب در آفریقا و نواحی مدیترانه‌ای اروپا دیده می‌شود. کودکی که جهش ژنتیکی را از هر دو والدین به ارث می‌برد، بیماری سلول داسی شکل مبتلا خواهد شد. کودکی که جهش را از یکی از والدین به ارث می‌برد به حامل صفت سلول داسی شکل خواهد بود و می‌تواند آن را به فرزندانش منتقل سازد. علائم بیماری سلول داسی شکل چیست؟ آنمی : شایعترین علامت بیماری سلول داسی شکل است. در این بیماری سلول‌های قرمز خون بصورت سلول داسی شکل تولید می‌شوند، اما به علت بدشکل بودن توانایی حمل اکسیژن را از دست می‌دهند. در نتیجه بدن آب را از دست داده و دچار تب می‌شود. شکل داسی باعث سفتی سلولها و دام افتادن آنها در رگ‌ها می‌گردد. در نتیجه سلولها در طحال تخریب می‌شوند و یا به علت عملکرد غیر طبیعی از بین می‌روند و کاهش در سلولهای قرمز خونی منجر به کم خونی می‌شود. کم خونی شدید فرد را خسته و رنگ پریده می‌نماید، همچنین توانایی حمل اکسیژن به بافت‌ها را با مشکل رو به رو خواهد کرد.البته از دست دادن خون مي تواند به دليل مشكلاتي همچون عادت ماهانه طولاني و سنگين، زخم‌هاي داخلي، پوليپ‌هاي روده يا سرطان روده بروز‌كند. همچنين، رژيم غذايي فاقد آهن كافي مي‌تواند منجر به بروز اين حالت شود. در دوره بارداري نيز عدم وجود آهن كافي براي مادر و جنين موجب كم خوني از نوع فقر آهن مي‌شود. بدن مي‌تواند با مصرف مود غذايي مانند گوشت گاو، صدف‌هاي خوراكي، اسفناج، عدس، سيب زميني كباب شده با پوست و تخمه گل آفتابگردان، آهن مورد نياز خود را به دست آورد. بحران درد یا بحران داسی: هنگامی که رگ‌ها خونی توسط سلولهای داسی شکل مسدود می‌شوند و جریان خون قطع می‌شود و بحران درد رخ می‌دهد که بحران گرفتگی رگ‌ها نیز نامیده می‌شود. درد در تمام نقاط بدن ایجاد می‌گردد اما اغلب در قفسه سینه، بازوها و پاها احساس می‌گردد. تورم دردناک انگشتان دست و پا، که داکتیلیت نامیده می‌شود و می‌تواند در خردسالان و اطفال زیر ۳ سال مشاهده شود. پریاپیسم (نعوذ دردناک) نیز که یک روند درناک در ناحیه آلت تناسلی مردان می‌باشد ممکن است پیش آید. هرگونه اختلال در جریان خون منجر به درد، تورم و مرگ بافتی در اثر عدم دریافت خون و اکسیژن کافی می‌گردد. سندروم قفسه سینه حاد: یکی از عوارض خطرناک بیماری سلول داسی شکل، روند داسی شدن در قفسه سینه می‌باشد. معمولاً به طور ناگهانی و در شرایط پراسترس، عفونت، تب و کم آبی بدن رخ می‌دهد.سلولهای داسی شکل به یکدیگر متصل گشته و رگ‌ها ریز ریوی را مسدود می‌سازند. علائم شبیه به پنومونی و شامل تب، درد و تک سرفه شدید می‌باشد. اپیزودهای متعدد سندرم سینه منجر به صدمه دائمی ریه می‌گردند. تجمع سلولهای خونی در طحال : این فرآیند منجر به کاهش ناگهانی هموگلوبین گشته ودر صورت عدم درمان فوری تهدید کننده حیات می‌باشد. بدلیل افزایش حجم خون طحال، این عضو بزرگ و دردناک می‌گردد. بعد از اپیزودهای مکرر، صدمات جدی بر طحال وارد خواهد شد. بسیاری از کودکان مبتلا به بیماری در سن ۸ سالگی دیگر طحال کارایی ندارند چون از طریق جراحی طحال خارج شده و یا دراثر اپیزودهای مکرر عملکرد خود را از دست داده‌است. احتمال عفونت بزرگ‌ترین نگرانی برای اطفال مذکور می‌باشد. عفونت شایعترین علت مرگ در کودکان زیر ۵ سال، در این گروه می‌باشد. - سکته  : دیگر عارضه شدید و ناگهانی در بیماران سلول داسی شکل است. سلولهای بد شکل از طریق گرفتگی رگ‌ها خونی بزرگ تغذیه کننده مغز منجر به سکته می‌گردند. هرگونه اختلال در جریان خون و اکسیژن به مغز منجر به اختلالات عصبی غیرقابل بازگشت می‌گردد. در۶۰٪ بیمارانی که یک بار سکته کرده‌اند احتمال سکته دوم و سوم نیز وجود دارد. كم خوني مگالوبلاستيك يا فقر ويتامين: اين نوع كم خوني معمولا در اثر كمبود فوليك اسيد يا ويتامين B-12 بروز مي‌كند. اين ويتامين‌ها به بدن در سالم نگهداشتن خون يا سيستم عصبي كمك مي‌كنند. در اين نوع كم خوني، بدن گلبول‌هاي قرمز خوني توليد مي‌كند كه نمي‌توانند اكسيژن را به خوبي تحويل دهند. قرص‌هاي مكمل حاوي فوليك اسيد مي‌توانند اين نوع كم خوني را درمان كنند. فوليك اسيد را همچنين مي‌توان از مصرف دانه‌ها و بنشن‌ها، مركبات و آب ميوه‌ها، سبوس گندم و ساير غلات، سبزيجات برگ پهن و سبز تيره، گوشت طيور، صدف و كبد به دست آورد. گاهي اوقات ممكن است يك متخصص نتواند تشخيص دهد كه علت اين بيماري كمبود ويتامين B-12 است. اين حالت معمولا در افراد مبتلا به كم خوني وخيم بروز مي‌كند كه در حقيقت نوعي بيماري خود ايمني است. عدم دريافت ويتامين B-12 كافي مي‌تواند موجب كرخي و بي‌حسي دست‌ها و پاها، مشكلات در راه رفتن، از دست دادن حافظه و مشكلات بينايي شود. نوع درمان بستگي به عامل مولد بيماري دارد، اما به هر حال مصرف ويتامين B-12 ضروري است. یرقان، یا زردی پوست، چشم‌ها و دهان: یکی از شایعترین علائم و نشانه‌های بیماری سلول داسی شکل می‌باشد، سلولهای داسی شکل به اندازه سلولهای قرمز خونی عمر نمی‌کند و قبل از این که کبد آن‌ها را از خون تصفیه نماید سریعاً از بین می‌روند. بیلی روبین (عامل زرد رنگی) ایجاد شده از این سلولها منجر به یرقان و زردی می‌گردد. همه ارگان‌های مهم تحت تأثیر این بیماری قرار می‌گیرند. کبد، قلب، کلیه‌ها، کیسه صفرا، چشم‌ها، استخوان‌ها و مفاصل به علت عملکرد غیر طبیعی سلولهای داسی شکل و عدم وجود جریان خون د ررگ‌ها صدمه می‌بیند. مشکلات عبارت‌اند از: - افزایش عفونتها - زخم‌های پا - صدمات استخوانی - سنگ‌های صفراوی - صدمات کلیه و کاهش ادرار - صدمات چشمی علائم بیماری سلول داسی شکل ممکن است مشابه دیگر اختلالات خونی و مشکلات طبی باشد. همیشه جهت یک تشخیص سریع و دقیق با پزشک خود مشاوره نماید. بیماری سلول داسی شکل چگونه تشخیص داده می‌شود؟ علاوه بر شرح حال پزشکی کامل و معاینه فیزیکی روش‌های تشخیصی بیماری سلول داسی شکل عبارت‌اند از آزمایش‌های خونی و دیگر روش‌های ارزیابی. هم اکنون غربالگری آزمایش خون نوزادان به منظور شروع درمان هرچه سریعتر صورت می‌گیرد. تشخیص اولی: الکتروفورز هموگلوبین یک آزمایش خونی است که در تشخیص حاملین صفت داسی شکل و یا هر بیماری همراه با سلول داسی شکل کمک کننده‌است. آيا اين بيماري درمان ميشود؟ کودکان مبتلا به کم خونی داسی شکل در صورت تشخیص زود هنگام بیماری با استفاده از درمان های مناسب شانس بهبودی دارند . در حال حاضر اکثر کشورها با انجام یک آزمایش خون این بیماری را در نوزادان تشخیص می دهند . الکتروفورز هموگلوبین معمول ترین آزمایش تشخیص این بیماری است . چنانچه این آزمایش حضور هموگلوبین داسی شکل را نشان می دهد . آزمایش خون دوم برای تایید تشخیص آزمایش قبلی صورت می گیرد . این آزمایش ها همچنین حامل بودن فرد را نیز نشان می دهد . با این که درمان قطعی برای کم خونی داسی شکل وجود ندارد ، پزشکان تلاش زیادی برای کمک به بیماران می کنند و درمان ها در حال پیشرفت هستند . درمان های اصلی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند شامل داروی های مسکن و مایعات خوراکی و  وریدی هستند که به منظور کاهش درد و جلوگیری از اختلالات ناشی از آن به کار می روند . تاکنون درمان های مختلفی برای کم داسی شکل مورد استفاده قرار گرفته که هیچ یک از آنها درمان قطعی نبودند . یکی از آنها تزریق خون است . تزریق خون ، با افزایش تعداد گلولوهای قرمز در گردش خون ، کم خونی را اصلاح می کند . پزشکان از این شیوه می توانند برای درمان بزرگی طحال در کودکان بهره ببرند ، پیش از آن که زندگی آنها را به مخاطره بیاندازند . تزریق مدام خون از عود مجدد حملات در کودکان در معرض خطر پیشگیری می کند . شیوه دیگر ، استفاده از آنتی بیوتیک های خوراکی است . دادن پنیسیلین خوراکی دوبار در روز در آغاز دو ماهگی نوزادان و ادامه این درمان تا حداقل سن 5 سالگی از عفونت های پونوموکوکی ( که ریه ها را درگیر می کنند ) و از مرگهای زودهنگام جلوگیری می کند . بتازگی نسل جدیدی از پنیسیلین های مقاوم ، باکتری ذات الریه یافت شده اند . از زمانی که این باکتری ها در کودکان بی اثر شده ، تحقیقات روی آزمایش واکسن های جدید شروع شده است . نخستین داروی درمانی موثر برای بزرگسالان مبتلا به کم خونی داسی شکل حاد در اوایل سال 1995 زمانی که به بازار آمد که موسسه ملی قلب ، ریه و خون مطالعه ای انجام داد که حاکی از آن بود که مصرف مقادیر روزانه از داروی ضد سرطان HYDROXYUREA تناوب دردها و سندروم ریه حاد را کاهش می داد . بیمارانی که از این دارو استفاده می کنند کمتر نیاز به تزریق خون پیدا می کنند . در 30 سال گذشته امید به زندگی در افراد مبتلا به کم خونی داسی شکل افزایش یافته است . بیماران مبتلا به کم خونی داسی شکل برای درمان کم خونی و دیگر اختلالات به وجود آمده در بدنشان به تزریق خون مکرر نیاز دارند . اگر چه این تزریق ها مفید و موثر هستند ولی در کوتاه مدت یا بلند مدت خطر ناک هستند . حاملان اکسیژن بر پایه همو گلوبین جانشین های گلبون قرمزی هستند که باعث بالا رفتن ذخیره حمل اکسیژن و میزان اکسیژن درون رگی می شود به دلیل توانایی در جلوگیری از انسداد که توسط گلوبول های داسی شکل به وجود آمده اند در مدیریت بیماری کم خونی داسی شکل مفید است و اجازه ورود بیشتر اکسژن را به اندام ها و بافت ها می دهد . به گفته محققان این نتایج با این فرضیه سازگار است که : اکسیژنی را که به میکرو گردش ها می رسند ، با افزابش ظرفیت حامل های اکسیژن خون ، افزایش داده ، باعث کاهش سلول های داسی شکل و نیز انسداد جریان خون است . این گفته های انجمن امریکایی از اهمیت بالایی برخوردار است که شامل تحقیق ، مطالعه و ارتباط عملی بین 41 هزار نفر به منظور دریافت و حذف استاندارد های پزشکی و بهبود مراقبت از بیماران می باشد . محققان به تازگي ژني را کشف کرده اند که آنان را در يافتن روش درماني جديد بيماري تالاسمي و آنمي داسي شکل راهنمايي مي کند. محققان علوم پزشکي در امريکا اعلام کردند اين دو بيماري ارثي را مي توان به اين وسيله کنترل و حتي درمان کرد. درک چگونگي فعال کردن اين ژن ، راهنمايي براي پزشکان خواهد بود که بدن را براي داشتن سلول هاي سالم تر خوني آماده سازند. کساني که به اين دو بيماري مادرزادي مبتلا هستند داراي گلبول هاي سرخ بسيار کوچک يا اشکال غير طبيعي هموگلوبين هستند . هموگلوبين پروتئيني است که درون گلبول هاي سرخ وجود دارد و براي انتقال اکسيژن به بافت ها وجود آن ضروري است. به گفته محققان ، جنين در حال رشد و نمو ، از يک ژن براي توليد هموگلوبين استفاده مي کند ولي ژن ديگر را بعد از تولد تغيير مي دهد و مشکلات ناشي از وجود اين ژن بالغ در نهايت به بروز بيماري کم خوني داسي شکل و تالاسمي منجر مي شوند. يکي از اهداف محققان در طول ساليان متمادي درک اين تغييرات ژني در هموگلوبين بوده است . دکتر استوارت اورکين و همکارانش از دانشگاه هاروارد در بوستون به خبرگزاري رويترز اعلام کردند ايده ما اين است که بتوانيم از بروز اين تغيير ژني مانع شويم. دکتر اورکين و همکارانش مي گويند ژني به نام بي سي ال يازده اي به طور مستقيم بر توليد هموگلوبين جنيني تاثير مي گذارد. دکتر اورکين در مصاحبه اي تلفني اعلام کرد اين يک گام بسيار بزرگ است . به گفته اين دانشمند ، ژن کشف شده به طور حتم تنها عامل بروز اين بيماري ها محسوب نمي شود ولي مي توان با استفاده از کنترل اين ژن ، به روش هاي درماني بهتري دست يافت. بر اساس يافته اين محققان ، برخي مردم بعد از دوران جنيني نيز به توليد هموگلوبين جنيني ادامه مي دهند و البته بيماري کم خوني داسي شکل خفيفي خواهند داشت که هيچ مشکلي براي شخص ايجاد نمي کند. در آزمايش هايي که بر روي سلول هاي طبيعي انسان انجام گرفته ، دکتر اورکين و همکارانش موفق شدند فعاليت اين ژن را متوقف کنند و البته هموگلوبين جنيني بيشتري توليد شد. دکتر اورکين مي گويد يافته هاي آنان اميدهاي تازه اي براي اين دسته از بيماران ايجاد کرده است که شامل روش هاي جديد درمان و توليد داروهاي جديدي است که قادرند تاثير ژن بي سي ال يازده اي را کنترل کنند. دکتر سوزان شورين معاون موسسه ملي خون ، ريه و قلب نيز اين کشف جديد را قابل ملاحظه دانست.به گفته دکتر شورين ، داروي قديمي هيدروکسي اوره که در سال هزار و نهصد و نود و هشت مورد تاييد اف دي اي قرار گرفت ، قادر است توليد اين ژن را افزايش دهد ولي در همه بيماران موثر نيست و حتي در برخي موارد ، عوارض جانبي سمي خواهد داشت.  نقش عفونت هلیکوباکترپیلوری در بیماران کم خونی سلول داسی شکل با درد راجعه شکمی حملات حاد دردناک، شاه علامت بیماری کم خونی سلول داسی شکل است. درد شکم هم یک علامت شایع در این افراد است. دقت زیادی لازم است تا بین دردهای ثانویه به انسداد عروقی و سایر بیماریهای شکمی در این بیماران افتراق داده شود. بیشتر موارد گاستریت اولیه به علت عفونت با ارگانیسم هلیکوباکترپیلوری ایجاد می شوند. هلیکوباکترپیلوری همچنین در ارتباط با درد راجعه شکمی در کودکان مطرح شده است. مطالعه حاضر نقش عفونت هلیکوباکترپیلوری را در بیماران با کم خونی سلول داسی شکل بررسی می کند و این که آیا این ارگانیسم می تواند درد راجعه شکمی را در این بیماران تقلید کند یا خیر این یک مطالعه توصیفی ـ مقطعی است که بر روی همه بیماران کم خونی سلول داسی شکل یعنی 30 بیمار که به درمانگاه مطهری شیراز در سال 1383 مراجعه کرده اند، انجام شده است. ابتدا 11 بیمار با درد راجعه شکمی انتخاب شدند، سپس بر اساس پرسشنامه و مصاحبه حضوری به وسیله پــزشک، 7 بیمار که علایمی قویاً به نفع بیماری زخم پپتیک داشتند، انتخاب و تحت گاسترودئودنوسکوپی قرار گرفتند و برای تست سریع اوره آز بیوپسی از ناحیه آنتروم معده گرفته شد. تعداد 6 بیمار که در آندوسکوپی زخم پپتیک و تست اوره آز مثبت داشتند، تحت درمان چهار دارویی برای هلیکوباکترپیلوری قرار گرفتند و به مدت 9 ماه پیگیری شدند . تست سرمی ایمونوگلوبولین جی علیه هلیکوباکترپیلوری قبل و همچنین بعد از درمان برای اثبات ریشه کنی عفونت، از آنها فرستاده شد. داده های جمع آوری شده به صورت توصیفی بررسی شد. بیمار از 11 بیمار (63/63 درصد) با کم خونی سلول داسی شکل و درد راجعه شکمی تحت گاسترودئودنوسکوپی قرار گرفتند که یافته های آندوسکوپی در 6 نفر ( 7/85 درصد) از آنها زخم پپتیک را نشان داد. در این 6 بیمار، تست سرمی ایمونوگلوبولین جی علیه هلیکوباکترپیلوری و تست اوره آز مثبت بود. بعد از درمان همه آنها بهبود کـــامل را در مدت یک ماه نشان دادند و تست سرمی ایمونوگلوبولین جی علیه هلیکوباکترپیلوری که 6 ماه بعد از درمان فرستاده شده بود، منفي شد برای افتراق بین دردهای شکمی ثانویه به انسداد عروقی در بیماران کم خونی سلول داسی شکل و دردهای شکمی که به علل دیگر از جمله بیماری زخم پپتیک ایجاد می شوند، دقت زیادی لازم است. برای افتراق اپیزودهای حاد دردناک از دردهایی که به علت زخم پپتیک ناشی از هلیکوباکترپیلوری ایجاد می شود، تاریخچه و معاینه فیزیکی می تواند کمک کننده باشد. دل دردهای راجعه که به طور شایع تری همراه با استفراغ، بیدار شدنهای شبانه و یا خونریزی گوارشی هستند، به احتمال بیشتری مطرح کننده حضور بیماری زخم پپتیک هستند. با قطعی کردن تشخیص بیماری زخم پپتیک و شروع کردن هرچه زودتر درمان مناسب، می توان از عوارض بیشتر در بیماران کم خونی سلول داسی شکل جلوگیری کرد. 1 1- مبانی ژنتیک مولکولی ، ص57 آلکاپتونوری آلکاپتونوری یا بیماری ادرار سیاه یک بیماری ژنتیکی است. در این بیماری نوزادان توانایی فروگشت اسید هموجنتیسیک را ندارند و این ماده وارد خون و ادرار آنها می‌شود. اسید هموجنتیسیک یکی از متابولیت‌های تیروزین است. در این بیماری ژن آنزیم اسید هموجنتیسیک (Hemogentisic Acid) اکسید از جهش یافته‌است. آلکاپتونوری یک بیماری بسیار نادر متابولیکی می‌باشد که به صورت اتوزوم مغلوب به ارث می‌رسد. نتیجه این اختلال ژنتیکی اسید هموجنتیسیک در بافت‌های همبند، غضروف و رگ‌ها بوده و دفع آن از ادرار می‌باشد. برای درمان این بیماری از رژیم عذایی که بدون تیروزین باشد استفاده می‌شود دیستروفی ماهیچه‌ای دوشن یاDMD نمونه شاخص و شدید بیماری های دیستروفی ماهیچه‌ای، بیماری ديستروفى ماهیچه‌ای دوشن است که یک بیماری پیشرونده ژنتیکی است و از طریق صفت مغلوب وابسته به جنس انتقال داده می شود. از هر ۳۵۰۰ کودک پسر یک نفر به این بیماری مبتلا می شود. این بیماری در اثر فقدان پروتئین دیستروفین به وجود می آید.ژن مسئول ساخت این پروتئین روی کرموزوم X قرار دارد.دیستروفین اطراف سلول های عضلانی برای محافظت ساختمان عضله ساخته می شوند و مانع از خروج عناصر داخل سلول عضلانی به فضای خارج از سلول می شود.بدون دیستروفین سلول عضلانی قابل نفوذ خواهد بود و مواد بافت خارج سلولی وارد سلول عضله شده و باعث تخریب(آتروفی) عضله خواهد شد.دیستروفین در بدن افراد طبیعی کمتر از 002/0 میلی گرم از کل پروتئین بافت عضلانی است. نوزاد در موقع تولد كاملاً سالم به نظر مى رسد، علائم بيمارى زمانى شروع مى شود كه نوزاد شروع به حركت می کند ، حتى زمانى كه با چهار دست و پا و يا سينه خيز مى نمايد حركت او كندتر از همسالان خود است و زود به زود خسته مى شود. هنگامى كه به راه مى افتد ضعف عضلانى به تدريج واضح تر مى شود.بیشتر این بچه ها تا سن ۴ سالگی راه رفتن طبیعی دارند و بعد از مدتی والدینشان نسبت به نحوه ی راه رفتن غیر طبیعی یا اشکال در برخاستن از روی زمین ، راحت زمین خوردن ، اشکال در بالا رفتن از پله ها و عدم توانایی دویدن یا انجام حرکات ورزشی در مقایسه با همسالانشان نگران می شوند.بزرگ شدن غیر طبیعی عضلات ساق پا و ضعف خفیف تا متوسط عضلات ابتدای اندام تحتانی ، به صورت راه رفتن اردک وار( شکم را جلو می دهند) و عدم توانایی در برخاستن راحت از روی زمین تظاهر می کنند.این کودکان به طور مشخص برای برخاستن از حالت نشسته از پاها و بدنشان کمک می گیرند که به نشانه ی گاور معروف است.پیشرفت عضلانی به صورتی است که در سن ۶ سالگی ضعف عضلات بارز می شود. به تدريج تحليل عضلانى پيشرفت مى نمايد و فرد بيمار به علت ناتوانى عضلات پا و دست در ۱۰ سالگی توانایی راه رفتن را از دست می دهد و قادر به حركت نيست و به صندلی چرخ دار نیاز دارد. در مواقع شدید ستون فقرات انحراف پیدا می کند ، به طوری که ستون فقرات به شکل حرف S در می آید. در موارد شدیدتر قفسه ی سینه تغییر شکل می دهد و عضلات قلب تحلیل می رود و در مواقع بسیار شدید و نادر تا قبل از ۲۰ سالگی به علت فلجی عضلات قفسه سينه به علت نارسايى تنفس و فلجی عضلات قلب، عفونت ريه ها يا به علت عفونت زخم هاى حاصل از عدم تحرک باعث مرگ می شود. قبل از تولد با آزمون های ژنتیک و بعد از تولد با انجام آزمایش خون و اندازه گیری کراترین کنیاز سرم، نمونه برداری از عضله(الکترومیوگرافی) این بیماری قابل شناسایی است. والدین با پی بردن به این بیماری زندگی اشان از هم می پاشد و افسردگی خانواده را در بر می گیرد. مشاوره ژنتیک مشاوره ژنتیک شاخه‌ای از ژنتیک پزشکی است که به بررسی احتمال بروز بیماری‌های ژنتیکی در افراد می پردازد. مشاوره ژنتیک بر اساس تعریف انجمن ژنتیک انسانی آمریکا در سال ۱۹۷۵ میلادی به شرح زیر تعریف شده است: مشاوره ژنتیک یک فرآیند ارتباطی است که به مشکلات انسانی ناشی از رخ دادن یا احتمال رخ دادن یک بیماری ژنتیکی در خانواده می پردازد.این فرآیند شامل تلاش فرد یا افراد آموزش دیده در جهات زیر است: ۱) تفهیم واقعیتهای پزشکی شامل تشخیص، سیر بیماری و درمانهای در دسترس ۲) تعیین نقش توارث در ایجاد بیماری و تعیین احتمال بروز مجدد آن ۳) فهم راههای مختلف برخورد با احتمال بروز بیماری ۴) اخذ تصمیم مناسب با در نظر گرفتن احتمال بروز بیماری، ارزشها و معیارهای اخلاقی خانواده ۵) کمک به تطابق با مسأله در اعضای خانواده درگیر بیماری یا تحت خطر» کاربرد مشاوره ژنتیک کلیه افرادی که قصد ازدواج فامیلی دارند و در خانواده آنان افراد مبتلا به بیماریهای ارثی وجود دارند و نیز کسانیکه در انتظار فرزنداند و یا نگران تکرار یک بیماری ارثی در خانواده هستند لازم است به مشاور ژنتیک مراجعه کنند. بعلاوه از آنجا که آزمایش های ژنتیک در بسیاری موارد گران هستند و یا اطلاعات پرسنل پزشکی در این زمینه کافی نیست بهتر است به مراکز تخصصی مشاوره مراجعه کنند. مراحل گوناگون مشاوره ژنتیک مشاوره ژنتیک در کلیه مراحل زندگی به شرح زیر قابل عرضه است: مشاوره ژنتیک قبل ازدواج این مشاوره که بیشتر در ایران رایج است و به افرادی ارائه می شود که قصد ازدواج دارند و در عین حال نگران ابتلای فرزند آینده خود به بیماری ژنتیکی هستند. به علاوه این مشاوره ها به افرادی توصیه می شود که در غربالگری قبل از ازدواج تالاسمی ناقل تشخیص داده می شوند و یا به هر دلیل از سوی مراکز بهداشتی درمانی در خطر ابتلای نسل بعد به بیماری های ژنتیک هستند. مشاوره ژنتیک قبل از بارداری به خانواده هایی ارائه می شود که دارای فرزندی مبتلا به بیماری ژنتیکی هستند، نگران ابتلای فرزند خود به بیمارری ژنتیکی هستند و یا یکی از والدین به یک بیماری ژنتیک یا یک بیماری سیستمیک مبتلاست. به علاوه زوجینی که مبتلا به سقط مکرر یا ناباروری هیتند نیز توصیه می شود قبل از اقدام به بارداری بعدی به متخصص ژنتیک مراجعه کنند PGD، راهی برای تعیین جنسیت فرزندتان  تعیین جنسیت باروشPGDاز دیرباز آدمی به این موضوع علاقه مند بوده ‌است که جنسیت جنین را تعیین کند. در این باره، افسانه‌ها و خرافات فراوانی نیز نقل شده ‌است. تعیین جنسیت جنین همواره در طول سالیان سال از رویاهای دست نیافتنی انسانها به شمار می رفته، شاید برای برخی هیچ تفاوتی بین دختر یا پسر وجود نداشته، اما بدون شک برای برخی دیگر مساله ای مهم بوده است. امروزه به کمک تکنیک های جدید علم پزشکی، بسیاری از رویاها و آرزوهای انسان ممکن شده، یکی از آنها تعیین جنسیت جنین است که در ایران نیز همپای سایر کشورهای پیشرفته، توانایی انجام این کار فراهم شده است.. مطالعات روي نيروهاي موثر بر الگوهاي تغييرات ژنتيکي انساني ، دلايل بسيار محکمي را بر اثر انتخاب طبيعي بر اين تغييرات ارائه کرده است. اين بررسي احتمالا به درک اين موضوع منتهي خواهد شد که چرا بعضي از افراد در معرض خطر تعدادي از بيماري ها قرار دارند و تعدادي ديگر خير. اين نظريات در شماره ماه سپتامبر مجله کتابخانه عمومي علم زيست شناسي (public library of Science Biology) با عنوان تاريخ بشر و انتخاب طبيعي الگوهاي تغيير ژنتيکي در 132 ژن به چاپ رسيده است. در اين پژوهش ، تکامل مولکولي 132 ژن در 24 جمعيت آفريقايي امريکايي و 23 جمعيت اروپايي امريکايي از طريق تعيين توالي مجدد آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج اين پژوهش نقش قوي و موثر انتخاب طبيعي در 8 ژن جمعيت اروپايي امريکايي را به اثبات مي رساند. اين دلايل از طريق بررسي شرايط محيطي مختلفي را که حدود 25 هزار تا 50 هزار سال پيش هنگام مهاجرت به اروپا با آن روبه رو شدند توضيح مي دهد. پروفسور جاشوا آکي ، يکي از نويسندگان اين مقاله و يکي از اعضاي گروه علوم ژنوم دانشگاه واشنگتن سياتل در اين خصوص گفته است: نتايج ما نشان داد که مهاجرت بشر از آفريقا به مناطق جديد به خارج از آن با سازگاري با نيروهاي انتخابي همراه بوده است. اگر شما ژنوم 2 فرد را که به صورت تصادفي انتخاب شده اند با يکديگر مقايسه کنيد به اين موضوع خواهيد رسيد که ژنوم آنها مشابه نيست و به طور متوسط در هر 1000 جفت باز داراي تغييراتي نسبت به هم هستند. فراوان ترين شکل اين تغييرات از نوع تک نوکلئوتيدي يا SNP است. بندرت SNP هاي جديد به اشخاص خاصي در يک جمعيت اجازه مي دهد که سالم تر باشند و بچه هاي بيشتري توليد کنند. فراواني اين تغييرات در نتيجه انتخاب طبيعي افزايش مي يابد. اگرچه علاقه ملاحظه اي ميان پژوهشگران براي يافتن مناطقي از ژنوم انسان که هدف انتخاب طبيعي قرار دارند وجود دارد، ولي امکانات و منابع لازم براي پژوهش در اين خصوص بتازگي در دسترس پژوهشگران قرار گرفته است. در اين مقاله ، وسيع ترين محل اثر انتخاب طبيعي که تاکنون کشف شده ، توضيح داده شده است. قسمتي از 4 ژن که روي کروموزوم 7 به طور متوالي قرار گرفته اند، زماني که مردم اروپا شروع به نوشيدن شير گاو و بز کرده اند دچار تغيير شده است. در نتيجه افرادي که تغييرات معيني از اين ژن ها را به ارث مي برند، براي جذب کلسيم توسط بدن سازگاري بهتري دارند. يکي از اين ژن ها به نام TRPV6 است که در بروز يا شدت سرطان پروستات نقش دارد. اين ژن به همراه يکي ديگر از ژن هاي اين ناحيه به نام TRPV5 در جذب کلسيم در کليه ها، روده و جفت نقش دارد. دانشمندان قبلا دريافته بودند که تغيير ژنتيکي ايجاد شده در يک ژن که باعث بروز تحمل به لاکتوز در جمعيت اروپايي شيرنوش مي شود، حدود 10 هزار تا 20 هزار سال پيش تحت تاثير انتخاب طبيعي قرار گرفته است. به نظر مي رسد کشف اخير اين يافته را نيز تکميل مي کند، زيرا بدن انسان نه تنها احتياج به داشتن تحمل لاکتوز دارد، بلکه بايد توانايي جذب کلسيم نيز داشته باشد. محيط امروز انسان به طور قابل ملاحظه اي نسبت به زماني حدود 10 هزار سال پيش که اجداد ما مي زيستند تغيير کرده است. اکنون بشر دسترسي نامحدودي به غذا و ديگر مواد مصرفي دارد. اگر چه نظريه Thrifty geneتا اندازه اي ساده انگارانه به نظر مي آيد، ولي بايد متوجه بود اين باور اساسي که يک تغيير ژنتيکي که زماني به ما کمک مي کرده و اکنون عليه ما کار مي کند شايد درخصوص بعضي از ژن هاي مستعد کننده بيماري هاي پيچيده نيز صادق باشد. اگر اين موضوع صحت داشته باشد، يافتن ژن هايي که تحت تاثير انتخاب طبيعي قرار گرفته اند مي تواند ما را در يافتن ژن هاي جديد مربوط به بيماري هاي پيچيده ژنتيکي کمک کند. در اين مقاله آکي و همکاران چند ژن ديگر را که تحت تاثير انتخاب طبيعي قرار گرفته اند توضيح داده و ارتباط ميان انتخاب طبيعي و تعدادي از بيماري ها نظير فشار خون ، بيماري کليوي ، حساسيت به عفونت ، آسم و آلزايمر را نشان داده اندهم اکنون یکی از روش‌های اثبات شده برای تعیین جنسیت جنین، تکنیک‌های تشخیص ژنتیکی پیش از لانه‌گزینی می‌باشد. مهمترین هدف روش PGD، پیشگیری از انتقال بیماری های ژنتیکی به فرزندان والدین ناقل بیماری است. پیش از این، از روش های تشخیص ژنتیکی پیش از تولد به نام PND برای بررسی ناهنجاری های کروموزومی جنین پیش از تولد استفاده می شد. اما در صورت تشخیص ناهنجاری در جنین، تصمیم گرفتن در مورد سقط جنین برای زوج بسیار مشکل بود و صدمات جسمی و روانی را برای آنها در پی داشت. با استفاده از روش های تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی به نام PGD می توان از بروز این مشکلات جلوگیری کرد. برخی کاربردهای PGD به شرح زیر است: بیمارانی که بیش از 3 بار عمل IVF یا میکرواینجکشن انجام داده اند،‌ اما منجر به حاملگی نشده است؛ هنگامی که سن خانم بیش از 35 سال باشد؛ مواقعی که ناهنجاری های ساختاری مانند ترانس لوکیشن (جابه جا شدن قطعات کروموزومی)‌ در آزمایش کاریوتایپ زوجین وجود دارد؛ ‌در سقط های مکرر که عوامل دیگری برای سقط وجود نداشته است؛ تشخیص جنسیت در بیماری هایی  مانند هموفیلی که وابسته به جنس است و بروز آن به خصوص در پسران بیشتر از دختران است؛ بیماری های تک ژنی مانند تالاسمی که ممکن است در نوزاد بروز کند. با استفاده از PGD می توان تنها با جدا کردن یک سلول از رویان در حال رشد و انجام آزمایشات ژنتیک بر روی آن، جنین هایی را که عاری از ناهنجاری های ژنتیکی باشند، به رحم منتقل نمود و بنابراین بدون نیاز به سقط جنین که در روش های قدیمی تر لازم بود، در انتظار تولد نوزاد سالم نشست.به طور طبیعی در مقابل هر  100 دختر، حدود 102 تا 105 پسر به دنیا می آید. در این میان اگر چه در جوامع پیشرفته تعیین جنسیت جنین اغلب موضوع مهمی نیست، اما گاهی حتی در میان زوج های فرهیخته، علاقه به یک جنس بیشتر است. زوج هایی بوده اند که مثلا با داشتن سه یا چهار دختر در انتظار تولد یک پسر به تعداد فرزندان خود افزوده اند و نتیجه نگرفته اند. با استفاده از این تکنیک می توان خواسته آنها را محقق کرد و به روند افزایش جمعیت در این خانواده ها خاتمه داد.در ایران انجام روش تعیین جنسیت جنین پیش از تولد و همچنین تشخیص بیماری های ژنتیکی پیش از تولد چندین سال است که توسط مراکز درمانی مختلف انجام می شود و نوزادان فراوانی به سلامت با استفاده از این تکنیک متولد شده اند. PGD (Preimplantation Diagnosis Genetic) یا تعیین جنسیت جنین پیش از تولد هم در مورد تعیین جنسیت جنین به واسطه ی علاقه ی والدین به یک جنس خاص و هم به علت انتقال بیماری های ژنتیکی وابسته به جنسیت خاصی صورت می گیرد. تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی گرچه امر جدیدی است، ولی در انسان اصول کاربردهای بالینی آن در دهه گذشته پایه ریزی شده و امروزه به عنوان یک روش جایگزین برای تشخیص پیش از تولد به کار گرفته می شود. در حال حاضر PGD تنها روش ممکن برای زوج هایی است که در معرض داشتن فرزند مبتلا به بیماری های ژنتیکی قرار دارند و در ضمن به دلایل قانونی، مذهبی و... نمی توانند سقط جنین را در صورت مبتلا بودن جنین به بیماری های ژنتیکی تجربه نمایند. در ایران این روش بیشتر در مورد افرادی انجام شده که خواهان فرزند پسر بوده اند و تمایل زیادی به انجام این روش برای تعیین جنسیت دختر صورت نگرفته است.تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی یا PGD روشی است که امکان بررسی ژنتیکی جنین ها را پیش از ورود به رحم و شروع حاملگی فراهم می سازد. بدین منظور از جنین های به دست آمده به روش IVF، یک یا دو سلول به عنوان نمونه برداشته می شود و از نظر بیماری ژنتیکی خاصی مورد بررسی قرار می گیرد. اگر سلول نمونه برداشته شده مبتلا نباشد، می توان نتیجه گیری کرد که جنین سالم به رحم مادر منتقل می شود تا حاملگی آغاز شود. علاوه بر استفاده از این روش در مورد بیماری های ژنتیکی، در افرادی که به جنسیت خاصی علاقه دارند نیز از این روش استفاده می شود. به این صورت که زوجی با داشتن مثلا چند پسر یا دختر خواهان داشتن فرزندی با جنسیتی غیر از آنچه که دارند، هستند. تکنیک تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی، آخرین دست آوردها را در زمینه ژنتیک و پزشکی تولید مثلی تلفیق نموده است. در این روش با استفاده از IVF، رویان شکل گرفته، سپس در مرحله ی 6 تا 8 سلولی یک یا دو سلول از رویان به عنوان نمونه برداشته شده و به آزمایشگاه ژنتیک ارسال می شود. موارد استفاده از تکنیک های پیشرفته تشخیص ژنتیکی جنسیت جنین پیش از انتقال، امکان انتخاب جنسیت جنین های انتقالی را فراهم کرده که گامی تازه در توسعه ی تکنیک های تشخیص ژنتیکی پیش از انتقال جنین به شمار می رود. PGD در مورد زوجینی که حداقل یکی از طرفین بر اساس مطالعات فامیلی حامل یا مبتلا به یک بیماری ژنتیکی باشند و افرادی که سقط های مکرر داشته اند، به ویژه در افرادی که سقط ها به دلیل ناهنجاری های ساختمانی کروموزومی رخ داده باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در زنان بالای  35 سال و در زوجینی که به دلیل فاکتور مردانه کاندیدای ICSI (تزریق درون سیتوپلاسمی اسپرم) هستند، PGD مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از PGD می توان از بروز بسیاری از اختلالات ژنتیکی پیشگیری نمود و به این ترتیب از صرف هزینه های اقتصادی و روانی و اجتماعی که تولد یک جنین با نقایص ژنتیکی به دنبال دارد پیشگیری کرد. چنانچه هدف از انجام PGD تعیین جنسیت جنین در زوج بارور باشد، ناچاریم با وجود بارور بودن زوجین از روش IVF در آنها استفاده کنیم. اهمیت این روش تنها در انتخاب جنسیت نوزاد از سوی والدین نیست، بلکه فراتر از آن می تواند گامی در جهت دست یافتن به تکنیک های پیشرفته تر تشخیص ژنتیکی بیماری های کروموزومی پیش از انتقال جنین باشد. روش تعیین جنسیت جنین پیش از لانه گزینی شبیه همان روش لقاح خارج رحمی و یا میکرواینجکشن است که از این مرحله به بعد و پیش از انتقال جنین به داخل رحم جنین های دلخواه در محیط آزمایشگاه تعیین و به داخل رحم انتقال داده می شوند. برای تعیین جنسیت جنین در مرحله ی پیش از انتقال جنین به داخل رحم، در دیواره ی پیرامون جنین شکاف کوچکی ایجاد می کنیم و با وارد کردن یک سوزن به داخل جنین یکی از سلول های جنین برداشته می شود. این مرحله از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است و حتما باید با مهارت و دقت بسیار بالایی صورت گیرد. گرفتن این سلول از جنین باید با دقت زیادی صورت گیرد تا آسیبی به جنین وارد نشود. این سلول در شرایط خاصی تحویل متخصصین ژنتیک داده می شود تا جنین، از لحاظ جنسیت، مورد ارزیابی ژنتیکی قرار گیرد. بعد از این که جنسیت جنین ها توسط متخصصین جنین شناسی اعلام شد، جنین های با جنسیت دلخواه و جنین های عاری از نقایص ژنتیکی به داخل رحم انتقال داده می شوند.  در مواردی که تعداد جنین های تعیین جنسیت شده زوجین زیاد باشد سه تا چهار جنین به داخل رحم انتقال داده می شود. دو هفته پس از انتقال جنین به داخل رحم فرد با انجام تست حاملگی در صورت مثبت بودن حاملگی ادامه می یابد و فرزند دلخواه زوجین متولد خواهد شد. از زمانی که روش PGD یا روش تعیین جنسیت جنین پیش از لانه گزینی برای اولین بار مطرح شده، یک دهه سپری شده است که طی این مدت، این تکنیک برای تعیین جنسیت جنین و تشخیص ژنتیکی بیماری های مختلفی به کار گرفته شده که کارایی آن را به اثبات رسانده است.مراحل فرآیند PGD:انجام این روش تنها در ترکیب با IVF امکان پذیر است. ابتدا با تجویز داروهایی، چندین فولیکول وادار به رشد شده و برای آزادسازی چندین تخمک آماده می گردند. سپس در زمان مناسب، تخمک ها برداشت می شوند. در آزمایشگاه IVF، اسپرم آماده شده و به تخمک ها افزوده می شود. پس از لقاح، تخمک ها که به نام رویان شناخته می شوند، مراحل رشد و تقسیم خود را آغاز می نمایند. در مرحله ی مناسبی از رشد و تقسیم، یک سلول (بلاستومر) از هر رویان جدا شده و در اختیار بخش ژنتیک قرار می گیرد. جداسازی بلاستومر از نظر تکنیکی، فرآیند دشواری است. هدف جنین شناس در اینجا، جداسازی یک سلول سالم با کمترین آسیب ممکن به بقیه ی رویان است. این کار با استفاده از میکروسکوپ ویژه ای صورت می گیرد. بلاستومر بیوپسی شده، به آزمایشگاه ژنتیک برده شده و باقیمانده ی رویان در یک محیط کشت مناسب به آنکوباتور بازگردانده می شود تا به رشد و نمو خود ادامه دهد.ارزیابی ژنتیکیکار آزمایشگاه ژنتیک نیز در ارزیابی تنها یک سلول برای ناهنجاری های ژنتیکی آسان نیست. به دلیل وجود تنها یک سلول برای ارزیابی ژنتیکی، نمی توان شمار ناهنجاری های مورد بررسی را خیلی گسترش داد. تنها رویان هایی که عاری از ناهنجاری ژنتیکی باشند، برای انتقال به رحم یا انجماد، انتخاب می گردند. بنابراین، رویان هایی که برای یک ناهنجاری ژنتیکی، مثبت ارزیابی شوند و نیز آنهایی که تشخیص درست در آنها مقدور نشد، به رحم منتقل نمی گردند.ریسک فرآیند PGDاز دیدگاه بیمار، حتی پس از انجام دوره ی درمان، روش PGD و IVF ممکن است هنوز هم تضمینی برای وقوع بارداری وجود نداشته باشد. در اکثر بیماران، روش IVF می تواند منجر به تولید رویان گردد. اما پس از انتقال رویان ها به رحم، کسی نمی تواند از انجام لانه گزینی هر رویان مطمئن باشد. آمارها نشان می دهند که بیماران جوان تر شانس بیشتری برای لانه گزینی موفقیت آمیز و ادامه ی بارداری نسبت به بیماران مسن تر دارند. به طور کلی این شانس از 35 سالگی به بعد پایین می آید. البته گاهی تفاوت های فردی هم وجود دارد. بیماران باید به طور جداگانه و کامل ارزیابی گردند. در صورت استفاده از روش های IVF و PGD مزایا و محدودیت هایی وجود دارد. روشن است که بیوپسی از رویان در حال رشد می تواند منجر به عدم زنده مانی برخی رویان ها گردد. اما رویان هایی که از نظر ژنتیکی سالم تشخیص داده شوند، شانس بیشتری برای لانه گزینی و ادامه مراحل رشد و نمو خواهند داشت. همچنین این باور وجود دارد که نرخ باروری با PGD ممکن است در بیمارانی که برای شان IVF انجام شده، بالاتر باشد. زیرا زنانی که PGD برای شان انجام شده از نظر باروری مورد ارزیابی قرار می گیرند. http://www.preimplantationgenetictesting.com/PGD_Process.htmPGD اولین بار در دهه ی 1980 به عنوان روش جایگزینی برای تشخیص پیش از تولد و سقط احتمالی جنین مبتلا در زوج هایی که در معرض خطر بیماری های حاد ژنتیکی قرار دارند، ابداع شد. تکنیک PGD نیازمند انجام IVF است تا بتوان رویان ها را پیش از کاشت در رحم از نظر بیماری های ژنتیکی ارزیابی نمود. این کار نیاز به سقط را برطرف می کند. این فرآیند با ملاحظات اخلاقی و پزشکی همخوانی داشته و امکان انتخاب جنسیت را نیز فراهم می نماید. نحوه ی انجام PGD:در صورت نیاز به انجام آزمایش FISH از تکنیک استاندارد IVF استفاده می گردد. در صورت وجود اشکال در اسپرم یا نیاز به انجام PCR برای بیماری های تک ژنی، از تکنیک ICSI استفاده می شود. این کار به منظور کاهش خطر آلودگی با DNA ی اسپرم صورت می گیرد. تنها یک سلول از رویان هشت سلولی از میان شکافی که در دیواره ی محافظ بیرونی ایجاد می گردد، بیرون کشیده می شود. این مراحل در زیر میکروسکوپ بدون آسیب رساندن به قابلیت زنده مانی طبیعی و رشد و نمو جنین انجام می شود. زیرا در این مرحله هنوز هیچ یک از سلول های رویان تمایز نیافته اند. سپس این سلول جدا شده، از نظر وجود ناهنجاری های ژنتیکی ارزیابی می گردد. روش PGD با سه تکنیک ژنتیکی امکان پذیر است: FISH، PCR و هاپلوتایپ.FISH با این تکنیک می توان کروموزوم های خاصی را با استفاده از پروب های فلورسنتی که برای هر کروموزوم اختصاصی هستند، ارزیابی نمود. پروب های نشان دار به کروموزوم ها متصل شده و زیر میکروسکوپ فلورسنت مرئی می گردند. در حال حاضر، با این تکنیک می توان حداکثر تا پنج کروموزوم (X، Y، 13، 18 و 21) را به طور همزمان در یک سلول تکی مورد ارزیابی قرار داد. در مورد بیماری های پیوسته به جنس نیز می توان از این تکنیک برای تعیین جنسیت و ناهنجاری های کروموزومی عددی و ساختاری مثلا غربالگری آنیوپلوییدی استفاده کرد.PCRاین تکنیک امکان تکثیر قطعات انتخابی DNA ی استخراج شده از هسته را به منظور شناسایی وقوع جهش در یک ژن خاص فراهم می نماید. معمولا طی یک روز می توان به تشخیص نهایی دست یافته و تنها رویان هایی که سالم تشخیص داده شوند، در روز چهارم یا پنجم به رحم منتقل می شوند. هاپلوتایپاین تکنیک در سال 2006 ابداع شد. در اینجا از انگشت نگاری DNA به منظور شناسایی کروموزوم هایی که ژن های بیماری زا را حمل می کنند، استفاده می گردد. PGD برای چه کسانی توصیه می شود؟زوج هایی با سابقه ی سقط مکرر جنین به واسطه ی ناهنجاری های ژنتیکی زوج هایی که فرزندی با یک بیماری ژنتیکی داشته و در معرض خطر داشتن فرزند دیگری با بیماری ژنتیکی باشند زوج هایی که می خواهند سازگاری بافتی فرزندشان را با فرزند دیگری که نیاز به پیوند عضو دارد، بررسی نمایند.زوج هایی که سابقه ی بیماری ژنتیکی داشته اند، باید پیش از آغاز فرآیند PGD، مشاوره ی ژنتیکی دریافت نمایند. آنها باید از گزینه های جایگزین موجود از جمله PND، سقط جنین در صورت مثبت بودن آزمایش، اهدای گامت یا در نهایت قبول فرزندخوانده، آگاه گردند. همچنین باید در مورد خطرات تشخیص اشتباه احتمالی نیز مورد مشاوره قرار گیرند. متاسفانه، برای زنان مسن تر و زنانی که سطح پایه ی FSH شان بالاست، PGD می تواند به علت نرخ پایین تر بارداری گزینه ی خوبی باشد. این افراد ممکن است حتی قادر به تولید شمار مناسب رویان برای انجام این آزمایش هم نباشند. تا به امروز در سراسر دنیا حدود 1000 نوزاد با استفاده از PGD متولد شده اند. تاکنون هیچ گونه گزارشی از افزایش ناهنجاری های جنینی به دنبال PGD وجود نداشت است. توجه به این نکته هم بسیار مهم است که احتمال دارد که هیچ یک از رویان های آزمایش شده سالم نبوده و برای انتقال به رحم مناسب نباشند. از این گذشته، همانند همه ی آزمایشات دیگر، در اینجا نیز احتمال گرفتن نتایج مثبت کاذب و منفی کاذب نیز وجود دارد (به ترتیب 1 به 6 و 1 به 50). علت این امر ناهمگنی کروموزوم ها از یک سلول به سلول دیگر (موزاییسیزم) بوده و بنابراین سلول گرفته شده برای بیوپسی ممکن است نماینده ی خوبی از بقیه ی سلول های رویان نباشد. بنابراین، توصیه می شود که زنان با ریسک بالا در طی دوران بارداری (در حدود هفته های 11 تا 16) برای ناهنجاری های کروموزومی مورد آزمایش قرار گیرند. مراکز کمی خدمات PGD را ارایه می دهند. کاربرد روش PGD در حال افزایش بوده و اندیکاسیون های آن در حال گسترش است. جدول زیر مثال هایی از بیماری های ژنتیکی است که می توان با روش PGD تشخیص داد. PGS (غربالگری ژنتیکی پیش از لانه گزینیغربالگری ژنتیکی پیش از لانه گزینی که به نام غربالگری آنیوپلوییدی نیز شناخته می شود، شامل غربالگری رویان ها با استفاده از روش FISH برای آنیوپلوییدی های رایج (کروموزوم 21، 18، 16 و 13) است. آنیوپلوییدی وضعیتی است که در آن تعداد کروموزوم در هر سلول رویان اشتباه است. سپس تنها رویان های سالم که تعداد کروموزوم شان طبیعی است برای انتقال به رحم انتخاب می گردند. در زنان مسن تر که وقوع ناهنجاری های کروموزومی از قبیل سندروم داون 7 تا 70 برابر افزایش می یابد، زنانی که سابقه ی سقط مکرر جنین یا عدم موفقیت مکرر در IVF دارند (در حالی که رویان های با کیفیت خوبی داشته اند)، از این تکنیک به منظور افزایش نرخ تولد با IVF استفاده می گردد. بازدهی روش های PGD و PGS به دو عامل بستگی دارد: تعداد رویان های در دسترس برای بیوپسی که با افزایش سن زن کاهش می یابد؛ و بیماری های ژنتیکی، زیرا تعداد رویان های سالم قابل انتقال به رحم به وجود بیماری ژنتیکی بستگی دارد.منابع :1- بیولوژی کمپبل ، گروه مترجمین : اعظم عظیمی ، شهریار سعیدیان ، اقدس حسینی و ... ، تابش اندیشه، چاپ اول، زمستان 84 . 2- ژنتیک تئوری و مسائل ، ویلیام دی استانسفیلد ، دکتر محمد صبور ، حمیده علوی غروی ، چاپ اول ، تابستان 1371 3- زیست شناسی سلولی و مولکولی و مهندسی ژنتیک، مجید محمدی ، دکتر سید محمد ، امین موسوی ، امین اردستانی ، و دکتر مجید صادقی زاده ، انتشارات قائمی، چاپ اول ،13764- مبانی زیست شناسی سلولی، بروس آلبرتس، ویرایش دوم (2004) ،گروه پژوهش پژوهشکده رویان ،ویراست دوم ، چاپ دوم . سال 13875- مقدمه ای بر ژن درمانی نوین ، سید یونس حسینی ، انتشارات تابش اندیشه ،چاپ اول، سال 1384 6- Principles of cenetics ،Robert H. Tamarin ،ویرایش چهارم7- سرطان pathologic Basis of piseas cortan and Robbins8- PND تعیین جنسیت: http//WWW.gene.blogfa.com9- مراکز مشاوره ی ژنتیک : WWW.Shabcheragh.ir10- مشاوره ژنتیک : http//WWWW.irna.ir