وراژن‌شناسی

مکانیزم‌های وراژن‌شناسی
وراژن‌شناسی یا وراژنتیک ( Epigenetics ) مطالعه اختلافات سلولی و فیزیولوژیکی است که بوسیله تغییر در توالی DNA ایجاد نمی‌شود، اپی ژنتیک اصولا مطالعه عوامل خارجی یا محیطی است که باعث روشن یا خاموش شدن ژن‌ها می‌شود و بر روی چگونگی خوانده‌شدن ژن‌ها اثر می‌گذارد.
از این رو، تحقیقات اپی ژنتیک در جستجوی توصیف دگرگونی‌های دینامیک در پتانسیل رونویسی سلول است. اگرچه استفاده از لفظ اپی برای توصیف پروسه‌هایی که توارث پذیر نیستند بحث‌برانگیز است، این دگرگونی‌ها ممکن است توارث پذیر بوده یا نباشند. بر خلاف ژنتیک که بر پایه تغیرات در توالی دی‌ان‌ای (ژنوتیپ) است، تغیرات در بیان ژن یا فنوتیپ سلولی اپی ژنتیک دلایل دیگری دارد. به این دلیل از پیشوند اپی برگرفته از - یونانی به معنای بالا، فراتر یا اطراف استفاده گردیده است.
مثال‌هایی از مکانیسم‌هایی که این تغیرات را ایجاد می‌کنند متیلاسیون دی‌ان‌ای و اصلاحات هیستونی است که هرکدام باعث تغییر در بیان شدن ژن می‌شوند بی‌آنکه تغیری در توالی دی‌ان‌ای مسئول ایجاد کنند. بیان ژن بوسیله فعالیت پروتئین‌های سرکوب‌گر که به مناطق خاموش کننده دی‌ان‌ای می‌چسبند، کنترل می‌شود. این تغیرات اپی ژنتیکی ممکن است در طول تقسیم سلول و در دوران زندگی سلول و همچنین شاید طی نسل‌های متمادی باقی بماند، گرچه تغیری در توالی دی‌ان‌ای مسئول دیده نمی‌شود. در عوض این فاکتورهای غیرژنتیکی باعث می‌شوند تا ژن‌های یک ارگانیسم رفتار یا بیان مختلفی نشان دهند.
مثالی از تغیر اپی ژنتیکی در یوکاریوت، پروسه تمایز سلولی است. در طی ریخت زایی (مورفوژنز) سلول‌های بنیادی همه‌توان، تبدیل به رده‌های سلولی چندتوانه جنینی شده که به نوبه خود تبدیل به سلول‌های کاملا تمایز یافته می‌شوند. به این معنی که سلول تخم -زیگوت- به تقسیم شدن ادامه می‌دهد و سلول‌های دختر ایجاد شده تبدیل به تمام انواع مختلف سلول در یک جاندار از جمله عصب، سلول‌های عضله، بافت پوششی (اپی تلیوم)، بافت درون رگی (اندوتلیوم)، رگ‌های خونی و غیره می‌شوند که به وسیله فعال کردن برخی ژن‌ها در حین غیرفعال کردن بیان برخی دیگر ایجاد می‌شود.
نظریه وراژنتیکی
نظریه وراژنی یا پس‌زایش یا اپیژنتیکی نظریه‌ای است ناشی از توسعه‌ای که منشا ژنتیکی رفتار و همچنین تاثیر مستقیمی که نیروهای محیط زیست به مرور زمان روی بیان آن ژن‌ها می‌گذارند را شامل می‌شود. قضیه بر تعامل پویای بین این دو توانایی در طی توسعه تمرکز می‌کند.
تعامل برانگیزترین ایده‌های توسعه در شکل‌های گوناگون و زیر نام‌های متفاوت در سراسر سده‌های نوزدهم و بیستم مورد بحث قرار گرفته‌است. یک ایده اولیه در میان اظهارات بنیادین در جنین شناسی، توسط کال ارنست وان بایر پیشنهاد شد و توسط ارنست هایکل تعمیم داده شد. یک رویکرد متفاوت به نام
"اثر بالدوین" جیمز مارک بالدوین در گفتمان معاصر برجسته‌است؛ و یک دیدگاه اپی ژنتیکی بنیانی (زیست‌شناسی فیزیولوژیکی) توسط پائول ونتربرت توسعه یافت. نوع دیگر اپی ژنسیز احتمالاتی توسط گیلبرت گوتلیب در سال ۲۰۰۳ ارائه شد.
اپی ژنسیز احتمالاتی
اپی ژنسیز احتمالاتی دیدگاهی است که بیان می‌کند تاثیر دوطرفه‌ای بر مبنای چهار سطح تجزیه تحلیل، بر توسعه یک ارگانیسم وجود دارد. این چهار سطح از تجزیه تحلیل‌ها عبارت است از فعالیت محیطی (اجتماعی، فیزیکی و فرهنگی)، رفتار، عصبی و فعالیت ژنتیکی.
این دیدگاه شامل تمام عوامل ممکن در حال توسعه روی یک ارگانیسم و نه تنها اینکه چطور ارگانیسم و یکدیگر را تحت تاثیر قرار می‌دهند بلکه همچنین شامل اینکه چطور ارگانیسم، توسعه خود را تحت تاثیر قرار می‌دهد، می‌باشد.
با توجه به روانشناسی رشد، اریک اریکسون ایده‌ای به نام اصل اپی ژنتیک را توسعه داد که بیانگر این است که چطور ما از طریق آشکارسازی شخصیتمان در مراحل از پیش تعیین شده و تحت تاثیر محیط زیست و فرهنگ اطرافمان توسعه یافتیم. این آشکارسازی بیولوژیکی در با تنظیمات اجتماعی و فرهنگی در مراحل رشد روانی انجام شده، که «پیشرفت در هر مرحله با موفقیت یا عدم موفقیتمان در مراحل قبلی مشخص شده‌است.»
قضیه اپی ژنتیک سیر تکاملی را به عنوان نتیجه یک تبادل دوطرفه در حال انجام بین محیط و وراثت در نظر می‌گیرد.
محدوده تاثیرات محیطی شامل چیزهایی است که ما تحت تربیت، مانند پدر و مادر، پویایی خانواده، تحصیل و کیفیت همسایگی در برخورد با ویروس‌ها و اتفاقات داخل سلول، کسب می‌کنیم.
علاوه بر این، نظریه ابعاد فرهنگی هافستد می‌گوید که فرهنگ‌های مختلف منجر به تاثیرات زیست‌محیطی به طرق مختلف می‌شود.
از آنجا که نظریه اپیژنتیکی متکی بر محیط زیست (که در میان فرهنگ‌های مختلف متفاوت است) و وراثت به عنوان عامل موثر بر توسعه‌ای است، که بیان می‌کند کجا و چطور رشد افراد می‌تواند رشد بالقوه‌شان را پیش بینی کند. وضعیت اجتماعی و اقتصادی می‌تواند به تاثیرات زیست‌محیطی کمک کند، به عنوان مثال دسترسی به غذاهای سالم، دارو و مراقبت موجب تسهیل توسعه مثبت است.
ژن‌ها، در طول یک دوره حیات پروتئین‌ها را تولید می‌کنند، که این پروتئین‌ها می‌توانند در محیط‌های مختلف متفاوت باشد. با این وجود نظریه اپی ژنتیک بیان می‌کند که ژن‌هایی که مشترک هستند، تعیین کننده صفات فردی در شیوه‌ای مستقل نیستند، بلکه صفات را وابسته به محیط تعیین می‌کنند، هیچ اجماعی بر روی اینکه چه درصدی از طبیعت یا پرورش ما باعث به وجود آمدن ما می‌شود، وجود ندارد.
پایه مولکولی
تغیرات اپی ژنتیکی فعالیت ژنهای خاصی را کنترل می‌کند. پروتئینهای کروماتینی متصل به DNA ممکن است فعال یا خاموش باشند. این دلیلی است که چرا سلولهای تمایز یافته در جاندار پرسلولی تنها ژن‌های مورد نیاز برای فعالیت خاص خود را بیان می‌کنند. بعضی علامت‌های اپی ژنتیکی وقتی سلولها تقسیم می‌شوند باقی می‌مانند و بعضی علامت‌ها هم در حین تقسیمات و در طی تمایز سلولی ایجاد می‌شوند. اکثر تغیرات در طول زندگی یک جاندار اتفاق می‌افتد ولی اگر غیرفعال شدن در سول اسپرم یا تخمک که لقاح می‌یابند اتفاق افتد، برخی تغیرات اپی ژنتیکی به نسل بعد منتقل می‌شود (که به این موضوع نشانه گذاری اپی ژنتیکی یا Epigenetic bookmarking می‌گویند). این مسئله سوالی را برمی‌انگیزد که آیا تغیرات اپی ژنتیکی در جاندار موجب تغیر پایه‌ای در ساختار DNA می‌شود یا خیر. (فرمی از لامارکیسم)
در سال ۲۰۱۱ نشان داده شد که متیله شدن RNA پیام‌رسان هم در هم‌ایستایی انرژی انسان نقش کلیدی‌ای دارد. این موضوع پرونده تازه‌ای را برای فراژنتیک RNA بازگشود.
لامارکیسم
وراژنتیک محاسباتی