وراثة لاجينية Epigenetics

الوراثة التي تعني بالتغيرات والأنماط المظهرية التي تظهر على الكائن دون حصول تغيرات في تركيب DNA او تواليات قواعده . والتغيرات يمكن ان تبقى طول حياة الخلية ، استعمل المصطلح للمرة الأولى عام 1942 وأعطيت أكثر من تعريف ولكن كلها تصب في هذا الاتجاه وقد سماها البعض الوراثة الجديدة New Genetics .
وكان في بداية استعماله يعني عمليات التمايز التي تحصل للخلية . ووضعت عدة تعاريف للظاهرة تختلف في بعض التفاصيل ولكن جوهرها هو المذكور آنفاً.
وبعض هذه التغيرات يمكن ان تتوارث ، فضلا عن ان اغلبها قابل للرجوع والدراسات في هذا المجال تشكل ما يسمى بدراسة الجينوم اللاجيني Epigenomics وتعني دراسة الجينوم المبرمج Programmed Genome . فالملاحظ ان الخلايا حقيقية النواة ينتسخ معظم DNA المكون لجينومها ولكن ما يستعمل منه للتشفير للبروتينات يقع بين 1-2 % . وبالرغم من ان كل خلايا الكائن الحي مثل الإنسان تحوي المادة الوراثية نفسها ، الا انها تختلف في الشكل والوظيفة التي تؤديها ، وتفسير ذلك يكون بواسطة التنظيم اللاجيني Epigenetic Regulation للجينات وبمثل هذا التنظيم تحدد الجينات التي يعبر عنها وكمية نواتجها وتجاوز الجينات الأخرى . 
وعلى المستوى الجزئي تتم العمليات والتغيرات التابعة للوراثة اللاجينية بأكثر من آلية اذ يتم إحداث تحويرات لعملية تنشيط بعض الجينات وإسكات أخرى . ومن هذه الآليات هي مثيلة DNA اذ تضاف مجموعة مثيل الى القاعدة النتروجينية السايتوسين في الموقع الخامس من ذرات كاربونها كما في جزر CpG وتتحول القاعدة الى 5Methylcytosine التي لا تستطيع الخلايا قراءتها. وتوجد بعض الإنزيمات التي لها ألفة عالية للسايتوزين المرتبط بالمثيل وعند ارتباطه يؤدي الى مثيلة القاعدة في الشريط المقابل ، وعادة يكون DNA الحاوي على المثيل غير فعال . أما الآلية الأخرى فتتم بتحوير الهستونات وخاصة عند ذيول جزيئة الهستون التي تحور بشكل كبير ومن هذه التحويرات حدوث عملية المثيلة ، الاستلة او الارتباط بالبروتين المدمرUbiquitylation او حدوث عملية فسفرة وغيرها . وقد ترتبط أحد هستونات الجسيم النووي عند النهاية الموجبة مع النهاية لهستون او ذيل هستون الجسيم المجاور ، ويمكن عند حدوث أستلة للحامض الأميني اللايسين يؤدي الى عدم التداخل وجعل الكروماتين مفتوح ، ولذلك في العادة تكون عملية الاستلة معاكسة لعملية المثيلة فمثيلة اللايسين تؤدي الى إسكات الكروماتين .

والآلية الأخرى التي هي امتداد كما ذكر آنفاً هو تحول الكروماتين الحقيقي Euchromatin الى كروماتين متباين مكثف مما يؤدي الى إيقاف التعبير عن الجينات الموجودة في تلك المنطقة ، ومثل هذا التغير يحدث للخلايا عند التمايز ويكون الناتج Constitutive Heterochromatin حيث تبقى بعض الجينات معطلة ، وتعبر الخلايا فقط عن الجينات التي تساعدها في وظيفتها لذلك كان للتغذية في الأيام الأولى من حياة الجنين مهمة جدا لتساعد في عمليات التمايز. ويلاحظ ان بعض التغيرات في الهستونات لا تستورث في الخلايا الناتجة . ومن مظاهر الوراثة اللاجينية تأثير الوراثة الناتج من الأم Maternal Effect لأنها تساهم بالقسط الأكبر من مكونات البويضة الملقحة .

أما الطريق الثالث الذي يساهم في الوراثة الخلوية اللاجينية هو اشتراك جزيئات RNA والتحويرات التي تجري على نواتج انتساخ الجين وترجمته ، اذ ان بعض التحويرات تؤدي الى إنتاج جزيئات من RNA مخاطة Spliceform وليست الأصلية ، كما ان بعض الخلايا او في بعض الحالات يتم تكون جزيئات من RNA تعمل على التداخل RNAi (  ان i آتية من Interference ) والتي تؤدي الى منع التعبير عن بعض الجينات .

أما من الطرق الأخرى للوراثة اللاجينية هو وجود البريون Prion وهي أشكال خاصة من البروتينات غير الطبيعية تؤدي للإصابة .
وقد توجد طرق أخرى للوراثة اللاجينية في الخلايا حقيقية النواة ، أما في الخلايا البدائية النواة فتكون عملية المثيلة للأدنين بدلاً من السايتوسين ، وتكون مرتبطة بضراوة الأحياء وخاصة البكتريا .
ولدراسة الوراثة الخلوية اللاجينية أهمية كبيرة في فهم تطور وتمايز الخلايا والأنسجة من الخلايا الجذعية ، كما ان لها أهمية كبيرة في التطبيقات الطبية لمعالجة بعض الأمراض الوراثية وكذلك تطور الأحياء .

وقد تمت الاستفادة من المعلوماتية الحيوية وإدخال برامج الحاسوب لإنشاء ما يسمى Computational Epigenetics. وركزت بعض الدراسات على عمليات التسرطن التي يمكن ان تحدث دون ان يحصل اي تغييروراثي وهذه الحقيقة عكست ان المواد المسرطنة ليس بالضرورة ان تكون مواد مطفرة او مغيرة للDNA .

ويتوقع ان يكون مجال الوراثة اللاجينية من المواضيع الساخنة وقد حظيت بأكبر التخصيصات المالية عام 2008 ، وأغلب الدراسات الإنسانية في هذا المجال تتم باستعمال التوائم المتماثلة Monozygote، ولاهمية هذا الحقل اصدرت مجلة Epigenetics التي تتعامل مع مفرداته .