וִידֵאוֹ: גנים של תאומים זהים אינם זהים
2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33
נראה שתאומים נחתכים מאותו בד, אך הגנים שלהם חושפים דפוס שונה.
תאומים זהים זהים, נכון? אחרי הכל, הם נובעים מביצית מופרית אחת בלבד, המכילה מערך הוראות אחד או גנום, שנוצר משילוב הכרומוזומים של האם והאב.
אך הניסיון מראה שתאומים זהים לעיתים נדירות זהים לחלוטין. עד לאחרונה, כל הבדל בין תאומים יוחס במידה רבה להשפעות סביבתיות (המכונות גם "טיפוח"), אך מחקר שנערך לאחרונה סותר את האמונה הזו.
הגנטיקאי קרל ברודר מאוניברסיטת אלבמה בבירמינגהם, ועמיתיו השוו מקרוב את הגנום של 19 סטים של תאומים זהים למבוגרים. בחלק מהמקרים, ה- DNA של תאום אחד שונה מזה של השני בנקודות שונות בגנום שלהם. באתרים אלה של סטייה גנטית, אחד נשא מספר שונה של עותקים מאותו הגן, מצב גנטי הנקרא גרסאות מספר עותק.
בדרך כלל אנשים נושאים שני עותקים של כל גן, אחד שעובר בירושה מכל אחד מההורים. "עם זאת, ישנם אזורים בגנום החורגים מאותו כלל דו-עותקי, ושם יש לך גרסאות מספר עותקים", מסביר ברודר. אזורים אלה יכולים לשאת בין אפס למעל 14 עותקים של גן.
מדענים השתמשו זמן רב בתאומים כדי לחקור את תפקידי הטבע והטיפוח בגנטיקה האנושית וכיצד כל אחד מהם משפיע על מחלות, התנהגות ומצבים, כמו השמנת יתר. אך ממצאיו של ברודר מצביעים על דרך חדשה לחקור את השורשים הגנטיים והסביבתיים של המחלה.
לדוגמה, תאום אחד במחקר של ברודר חסר כמה גנים בכרומוזומים מסוימים שהצביעו על סיכון ללוקמיה, שהוא אכן סבל. התאום השני לא עשה זאת.
ברודר מאמין אפוא כי ניתן להשתמש בהבדלים בין תאומים זהים לזיהוי אזורים גנטיים ספציפיים העולים בקנה אחד עם מחלות ספציפיות. בהמשך, הוא מתכנן לבדוק דגימות דם מזוגות תאומים בהם רק אחד סובל מאסטמה או פסוריאזיס כדי לראות אם הוא יכול למצוא שינויים במספר העתקי הגן המתייחסים לאחת מהמחלות הללו.
התוצאה עשויה להטיל ספק בממצאים הרבים של מחקרים תאומים קודמים שהניחו שתאומים זהים אכן זהים, מציין ברודר. "די לא סביר שהם ישנו משמעותית את כל התוצאות שנמצאו עד כה", אומר קרי ג'אנג, פסיכולוג מאוניברסיטת קולומביה הבריטית בוונקובר, המנהל את מחקר התאומים הגדול ביותר בקנדה. "אנו יכולים להתאים את המודלים שלנו על מנת לקחת [הבדלים גנטיים] בחשבון באותו אופן בו התאמנו לסביבות שונות.".
גילוי הווריאציה הגנטית הזו נותן תקווה לסוגיה לא ברורה אך דחופה במקרה של חשוד בפלילים שהוא תאום זהה. "אם תאום אחד הוא חשוד ולא ניתן לקבוע את מקום הימצאו של התאום השני, הרי שמושבעים נותרים לעתים קרובות ללא יכולת למצוא אשמה מעבר לכל ספק סביר" במקרים הנשענים על עדויות DNA, אומר פרידריך ביבר, פתולוג ב בית הספר לרפואה בהרווארד.
"אם נושא התאומים עולה בחקירה פלילית, יתכן שאם יש [גרסאות מספר עותקים] הנבדלות בין שני התאומים שעשויות לעזור במיון," אומר ביבר.
בהתחשב בכך שיש 80 זוגות תאומים זהים במאגר העבריינים המורשע בווירג'יניה בלבד, יתכן וזה לא יהיה בעיה קטנה ככל שזה נשמע. וריאציה גנטית כזו חשובה גם לאוכלוסייה בכלל.
ברודר משער כי וריאציה כזו היא תופעה טבעית המצטברת עם הגיל אצל כולם. "אני מאמין שהגנום שאתה נולד איתו אינו הגנום שאתה מת איתו - לפחות לא לכל התאים בגופך," הוא אומר.
צ'רלס לי, גנטיקאי בבריגהאם ובית החולים לנשים בבוסטון, מסכים. וריאציות גנטיות יכולות להיווצר לאחר שנשבר כפול של DNA כאשר הוא נחשף לקרינה מייננת או מסרטנים. "זה מזכיר לנו להיות זהירים לגבי הסביבה שלנו מכיוון שהסביבה שלנו יכולה לעזור בשינוי הגנום שלנו", הוא אומר.
בנוסף, וריאציות אלה עשויות לחזות מחלות הקשורות לגיל. לי מוסיף: "ככל שאתה מתבגר … הסיכויים שלך לסידור מחדש גנומי הגורם למחלה מסוימת גוברים כל הזמן."
ההבדלים בין תאומים זהים גוברים ככל שהם מזדקנים מכיוון שמצטברים שינויים המופעלים על ידי הסביבה. אולם תאומים יכולים להתחיל את חייהם בהבדלים, על פי המחקר של ברודר, וזה מעמיד בספק את שמם.
"אולי אנחנו לא צריכים לקרוא להם תאומים זהים," אומר ביבר של הרווארד. "אנחנו צריכים לקרוא להם 'תאומים של ביצה אחת'.".