اوتیسم و جهش های ملکولی وابسته به سن پدر

سن پدر کودکان اُتیستیک(اوتیستیک)میزان تغییرات ساختاری جدید را تعیین می ­کند

بر خلاف سلول­های تخمک­ها، اسپرم به طور مداوم در کل زندگی افراد نقش ایفا می­کند و این امر احتمال اینکه پدران مسن­تر تغییرات ساختاری(مرتبط به اتیسم) را به فرزندانشان انتقال دهند، بیشتر می ­کند.براساس مطالعه وسیعی که در مورد تأثیرات سن والدین انجام شد و در مجله Nature به چاپ رسید است هر ساله این احتمال که مردان تغییرات ساختاری جدیدی را به فرزندانشان انتقال دهند، بیشتر می­شود. یافته­ ها می­توانند راجعبه اینکه چرا مردان مسن­تر احتمال داشتن فرزندی با بیماری اُتیسم(اوتیسم) یا اسکزوفرنی را نسبت به مردان جوان­تر دارند، توضیح بیشتری بدهند.به طور متوسط، یک پدر 20 ساله حدوداً25 جهش ملکولی (novo mutations ) از تغییرات ساختاری را انتقال می­دهد که به صورت نامتوازن درسلول­های اسپرم وارد می­شوند. به ازای هر سال از سن والدین، تعداد جهش های ساختاری منتقل شده به فرزند دو برابر می­شود. در مقابل، مادران بدون در نظر گرفتن سنشان حدوداً 14 جهش ملکولی (novo mutations) از تغییرات ساختاری را از طریق تخمک­ هایشان انتقال می­دهند.برای دانستن همه چیز درباره اوتیسم مطالعه مقاله اوتیسم چیست؟انواع،علت ها و درمانها را پیشنهاد می کنیم​.
به گفته کری استفانسون وقتی ما به متغیرها در میزان تغییرات ساختاری جهش مولکولی نگاه می­کنیم،97% آن­ها بوسیله سن مردان توضیح داده می­شود و این تحقیقات نشان می­دهد که این تغییرات ساختاری می­توانند خطرناک باشند.تصاویر جدید واضح­ترین تخمین برای تعیین ارتباط بین سن والدین و تغییرات ساختاری جهش مولکولی  را نشان می­دهد.محققان این تصاویر را براساس ترتیت­های ژنوم­های کل  78 پدر و مادر و فرزند آن­ها محاسبه کرده ­اند. این افراد گروهی از اطلاعاتی را تشکیل داده ­اند که مطالعات قبلی را بی­ اهمیت و کوچک نشان می­دهند زیرا در آن مطالعات از تعداد معدودی خانواده­ ها  کمک گرفته شده بود.چندین تحقیق در مورد میزان شیوع و کنترل این بیماری در دهه گذشته نشان می­دهد که پدران بالاتر از سن 30 سال، خطر بیشتری برای داشتن فرزند دارای فرزند دارای اتیسمیا اسکزوفرنی دارند.
مقالات چاپ شده  نشان می­دهند که تغییرات ساختاری جهش ملکولی در ژن­های کدکننده پروتئین غالباً در افراد دارای اتیسم بیشتر از ژن­های کنترل شده 3، 4، 5، 6، اتفاق می­افتد. همچنین این تحقیقات نشان داد که سن والدین بر تعداد آسیبهای وارد شده در اثر جهش ملکولی تأثیر دارد اما بر کل ژنوم­ها ­ تأثیری ندارند.برای اگاهی بیشتر در زمینه اختلال طیف اتیسم مطالعه مقاله علت اصلی اختلال اتیسم را درچه چیزی جستجو کنیم ؟ژنتیک یا محیط زیست؟را پیشنهاد می کنیم.

تأثیر پدر

 زنان با تمامی تخمک­هایی بدنیا می­ آیند که برای همیشه از آنها استفاده خواهند کرد اما مردان در طول زندگی به طور مداوم اسپرم­هایی تولید می­کنند که از سلول­های اولیه پیشساز ساخته می شود. هر تقسیم سولی امکان خطاهای مشخصی را در ژنوم به همراه دارد. هر چه تغییر سلولی بیشتر باشد، این احتمال بیشتر می­شود که  ژنی آسیب ببیند  وآن  ژن منجر به اختلال اتیسمگردد .ایچلر و دیگر محققان تأکید می­کنند که تأثیر سن پدر میتواند توضیح دهنده  میزان شدت اتیسم بوسیله  جهش ملکولی باشد. تخمین­ها از 5/0 تا 20% بر آورد می­شوند اما این موارد هم احتمالاً از عوامل دیگر ژنتیکی و اپی ژنتیک و عوامل محیطی تأثیر می­گیرند.در تحقیق، محققان CODE، ژنوم­های  78 خانواده را مرتب کردند. آنها برای پنج مورد از موارد سه ­گانه، آنها هم اطلاعات مرتب و منظمی از حداقل یک نوه داشتند.
برای تشخیص منبع تغییر ساختاری جهش ملکولی، محققان به متغیرهای به ارث رسیده مشترکی توجه می­کنند که در نزدیکی تغییر ساختاری واقع شده است. به علت نزدیکی آن­ها، متغییرها، بعنوان مشخصه­های ژنومی عمل می­کنند که محل تغییر ساختاری والدین را تعیین می­کنند.در پنج نفر از فرزندان این 78 خانواده تعداد تغییرات ساختاری وابسته به پدر از 39 تا 91 می­باشد و تغییرات ساختاری وابسته به مادر از 9 تا 26 است. در مجموعه داده­های بزرگ­تر از ژنوم­های 78 خانواده، محققان رابطه خطی نزدیکی بین تعداد کل تغییرات ساختاری جهش ملکولی و سن پدر (وابسته به سن پدر و وابسته به سن مادر) پیدا کردند.
ازمیان کودکان این 78 خانواده، 44 نفر آنها اُتیستیک، 21 نفر اسکزوفرن و 13 نفر هیچ کدام از این بیماری­ها را نداشتند. دو نفر از بچه­ های دارای بیماری اتیسم تغییرات ساختاری جهش ملکولی را در 3CUL وEpAB  به ترتیب داشتند. البته مطالعات قبلی هم اینگونه تغییرات ساختاری  را در این ژن­ها نشان می­داد.برای اگاهی بیشتر در زمینه اختلال طیف اتیسم مطالعه مقاله علت اصلی اختلال اتیسم را درچه چیزی جستجو کنیم ؟ژنتیک یا محیط زیست؟را پیشنهاد می کنیم.

نسل بعدی:

شاید سؤال برانگیزترین مورد که در مطالعات جدید بدست آمده است این است که آیا سن پدری بالا می­­تواند به صورت تقریبی افزایش بالا را در گستردگی اتیسم در دهه­ های گذشته توضیح دهد.تیم تحقیقاتی آقای استفان نتایج مطالعاتی را در آیسلند برای سن متوسط پدری که در سال 1650 شروع شده بود اسکن کردند. ازسال 1900 تا 1980، که جمعیت آیس­لندی­ها از افراد کشاورز به افراد صنعتی تغییر کرد، سن متوسط پدری از 34 سال و 9 ماه به 24 سال و 9 ماه کاهش یافت. هر چند در طول 30 سال بعدی، با توجه به آموزش بهتر و آموزش­های بالاتر جلوگیری از بارداری، سن متوسط دوباره بالا رفته است به 33 سال در 2011 رسیده است.براساس میزان تغییرات ساختاری که آنها مجاسبه کردند، محققان تخمین زدند که افرادی که در سال 1980 به دنیا آمدند 7/59 تغییر ساختاری داشتند در حالیکه آنهایی که در سال 2011 بدنیا آمده بودند تغییر ساختاری 9/69 داشتند.راویندا چاکراوارتی ، مسئول مرکز ژنوم­ بیماری­های پیچیده در دانشگاه j.Hopkins  می گوید هرچند که مطلب فوق ثابت کننده چیزی نمیتواند باشد اما سوالهایی را در ذهن ایجاد می کند. همانطو که سن پدری بالا و پایین می­رود، این تغییر، دموگرافیکی ژنتیکی نسل­های بعدی را هم تغییر می­دهد.در پایان می توان به این گفته  چاکراوارتی اشاره نمود که هیچگونه اطلاعاتی که ثابت کند جهش ژنتیک در اثر سن پدر  لازم و کافی است که منجربه تولد یک کودک  اُتیستیک گردد، وجود ندارد و  ما پیش از اینکه این فرضیه را اثبات شده بدانیم، احتیاج به کارهای تحقیقاتی جدی­تری داریم .