معلومة

إذا قمت بتعريض وعاء من اللبن الرائب لأشعة الشمس ، فهل ستخضع البكتيريا للطفرة؟

إذا قمت بتعريض وعاء من اللبن الرائب لأشعة الشمس ، فهل ستخضع البكتيريا للطفرة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نظرًا لأن البكتيريا تتعرض للطفرة أثناء تعرضها لأشعة الشمس ، إذا تعرض وعاء من اللبن الرائب لأشعة الشمس ، فهل ستخضع البكتيريا للطفرة؟


تحدث الطفرات في كل وقت. لا يتطلب حدوث الطفرات ضوء الشمس ، سواء في البكتيريا أو في حقيقيات النوى. لا يتطلب الأمر سوى تكرار الحمض النووي حتى تحدث الطفرات.


تحدث الطفرات العفوية في جميع الخلايا (في كثير من الأحيان في الخلايا البكتيرية) كلما يتكاثر الحمض النووي.

بغض النظر عن موقع الخثارة ، فإن البكتيريا من تلك البيئة سيكون لها مواوات لأنها تتكاثر. ستسبب الأشعة فوق البنفسجية من أشعة الشمس أيضًا بعض الطفرات وتلفًا واسعًا للحمض النووي في بعض البكتيريا التي ستموت في النهاية ، بينما سيصاب البعض الآخر بطفرات غير ضارة بالخلية.

تتمتع الخلايا البشرية ، مقارنة بالبكتيريا ، بآليات إثبات القراءة وفحص السلامة التي تمنع الخلايا المتحولة (تلف الأشعة فوق البنفسجية ، والتكاثر الطبيعي ، والفيروسات ، وما إلى ذلك) من الانتشار حول السرطان.


مرض الاضطرابات الهضمية

مرض الاضطرابات الهضمية هو اضطراب في المناعة الذاتية يحدث عند تناول الغلوتين. يُعرف أيضًا باسم الذرب البطني ، أو الذرب غير الاستوائي ، أو اعتلال الأمعاء الغلوتين.

الغلوتين هو بروتين موجود في القمح والشعير والجاودار والحبوب الأخرى. إنه ما يجعل العجين مرنًا ويمنح الخبز ملمسًا قابلاً للمضغ.

عندما يأكل شخص مصاب بمرض الاضطرابات الهضمية شيئًا ما يحتوي على الغلوتين ، فإن جسمه يبالغ في رد فعله تجاه البروتين ويتلف الزغابات ، وهي نتوءات صغيرة تشبه الأصابع توجد على طول جدار الأمعاء الدقيقة.

عندما يصاب الزغب ، لا تستطيع الأمعاء الدقيقة امتصاص العناصر الغذائية من الطعام بشكل صحيح. في نهاية المطاف ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى سوء التغذية ، وكذلك فقدان كثافة العظام ، والإجهاض ، والعقم أو حتى الأمراض العصبية أو بعض أنواع السرطان.

إذا لم يتحسن مرض الاضطرابات الهضمية لديك بعد مرور عام على الأقل بدون الغلوتين ، فإنه يسمى مرض الاضطرابات الهضمية المقاومة للحرارة أو غير المستجيب.

لا يعرف معظم المصابين بالداء البطني أبدًا أنهم مصابون به. يعتقد الباحثون أن ما لا يزيد عن 20٪ من المصابين بالمرض يحصلون على التشخيص الصحيح. إن الضرر الذي يصيب الأمعاء بطيئًا للغاية ، والأعراض متنوعة جدًا لدرجة أنه قد يستغرق سنوات للحصول على التشخيص.

لا يعتبر مرض الاضطرابات الهضمية مثل عدم تحمل الغلوتين أو حساسية الغلوتين. قد يعاني الأشخاص الذين يعانون من عدم تحمل الغلوتين من نفس الأعراض وقد يرغبون في تجنب الغلوتين. لكنها لا تظهر استجابة مناعية أو تلف الأمعاء الدقيقة.


سرطان القولون (سرطان القولون والمستقيم)

تميل علامات وأعراض سرطان القولون إلى أن تكون غير محددة. بمعنى آخر ، يمكن أن تحدث العلامات والأعراض بسبب عدد من الحالات المختلفة. عندما يتم الكشف عن سرطان القولون في مراحله المبكرة ، فقد لا يكون قد تسبب حتى في ظهور أعراض. يمكن أن تختلف الأعراض أيضًا وفقًا للموقع المحدد داخل القولون حيث يوجد الورم.

بعض أعراض وعلامات سرطان القولون هي:

  • نزيف مستقيمي أو دم في البراز ،
  • براز داكن اللون ،
  • تغيير في عادات الأمعاء ،
  • تغيير في تناسق البراز ،
  • إمساك،
  • إسهال،
  • براز ضيق.

ما هو السرطان؟

كل يوم داخل أجسادنا ، تحدث عملية تدمير وإصلاح هائلة. يتكون جسم الإنسان من حوالي 15 تريليون الخلايا ، وكل يوم المليارات من الخلايا تبلى أو تتلف. في معظم الحالات ، في كل مرة يتم فيها تدمير خلية ، يقوم الجسم بعمل خلية جديدة لتحل محلها ، في محاولة لإنشاء خلية تكون نسخة مثالية من الخلية التي تم تدميرها لأن الخلية البديلة يجب أن تكون قادرة على أداء نفس الوظيفة مثل الخلية. الخلية المدمرة. أثناء العملية المعقدة لاستبدال الخلايا ، تحدث العديد من الأخطاء. على الرغم من وجود أنظمة أنيقة بشكل ملحوظ لمنع الأخطاء ، لا يزال الجسم يرتكب عشرات الآلاف من الأخطاء يوميًا أثناء استبدال الخلايا إما بسبب أخطاء عشوائية أو بسبب وجود ضغوط خارجية على عملية الاستبدال تؤدي إلى حدوث أخطاء. يتم تصحيح معظم هذه الأخطاء من خلال أنظمة أنيقة إضافية أو يؤدي الخطأ إلى موت الخلية حديثة الصنع ، ويتم إنتاج خلية جديدة طبيعية أخرى. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يتم ارتكاب خطأ ، ولا يتم تصحيحه. العديد من الأخطاء غير المصححة لها تأثير ضئيل على الصحة ، ولكن إذا سمح الخطأ للخلية الجديدة بالانقسام بشكل مستقل عن الضوابط والتوازنات التي تتحكم في نمو الخلية الطبيعي ، يمكن أن تبدأ تلك الخلية في التكاثر بطريقة غير منضبطة. عندما يحدث هذا ، يمكن أن يتطور الورم (أساسًا كتلة من الخلايا غير الطبيعية).

تنقسم الأورام إلى فئتين: الأورام الحميدة (غير السرطانية) والأورام الخبيثة (السرطانية). إذن ما هو الفرق؟ الجواب هو أن الورم الحميد ينمو فقط في الأنسجة التي ينشأ منها. يمكن أن تنمو الأورام الحميدة أحيانًا بشكل كبير جدًا أو سريعًا وتسبب أعراضًا شديدة ، حتى الموت ، على الرغم من أن معظمها لا يحدث. على سبيل المثال ، ورم الورم الليفي في رحم المرأة هو نوع من الورم الحميد. يمكن أن يسبب نزيفًا أو ألمًا ، لكنه لن ينتقل أبدًا خارج الرحم وينمو كورم جديد في مكان آخر. تفتقر الأورام الليفية ، مثلها مثل جميع الأورام الحميدة ، إلى القدرة على إطلاق الخلايا في الدم والجهاز الليمفاوي ، لذا فهي غير قادرة على الانتقال إلى أماكن أخرى في الجسم والنمو. من ناحية أخرى ، يمكن للسرطان أن يفرز الخلايا التي يمكن أن تنتقل عبر الدم أو الجهاز الليمفاوي ، وتهبط في الأنسجة البعيدة عن الورم الأساسي وتنمو إلى أورام جديدة في هذه الأنسجة البعيدة. عملية الانتشار هذه إلى الأنسجة البعيدة ، والتي تسمى النقائل ، هي السمة المميزة للورم السرطاني أو الخبيث.

غالبًا ما تبدو الخلايا السرطانية الحميدة طبيعية نسبيًا في المظهر عند فحصها تحت المجهر. عادة ما تبدو الخلايا الخبيثة أو السرطانية أكثر شذوذًا في المظهر عند رؤيتها بالمجهر.

السرطان عبارة عن مجموعة من أكثر من 100 مرض مختلف ، مثل الكثير من الأمراض المعدية. تتم تسمية السرطانات بالأنسجة التي ينشأ منها الورم الأول. ومن ثم ، فإن سرطان الرئة الذي ينتقل إلى الكبد ليس سرطانًا في الكبد ولكنه يوصف بأنه سرطان رئة ينتقل إلى الكبد ، وسرطان الثدي الذي ينتشر إلى الدماغ لا يوصف بأنه ورم في المخ بل بالأحرى سرطان الثدي النقيلي إلى الكبد. مخ. كل سرطان هو مرض مختلف مع خيارات علاج مختلفة وتوقعات متفاوتة (النتائج المحتملة أو متوسط ​​العمر المتوقع). في الواقع ، كل فرد مصاب بالسرطان لديه مرض فريد ، وقد يكون النجاح النسبي أو عدم العلاج بين المرضى الذين يعانون من نفس التشخيص مختلفًا تمامًا. نتيجة لذلك ، من المهم علاج كل شخص مصاب بالسرطان كفرد بغض النظر عن نوع السرطان.

عرض الشرائح

ما هو القولون وماذا يفعل؟

القولون والمستقيم هما الأجزاء الأخيرة من الأنبوب الذي يمتد من الفم إلى فتحة الشرج. يدخل الطعام إلى الفم حيث يمضغ ثم يبتلع. ثم ينتقل عبر المريء إلى المعدة. في المعدة ، يتم طحن الطعام إلى جزيئات أصغر ثم يدخل الأمعاء الدقيقة بطريقة يتم التحكم فيها بعناية. في الأمعاء الدقيقة ، يحدث الهضم النهائي للطعام وامتصاص العناصر الغذائية الموجودة في الطعام. يدخل الطعام الذي لم يتم هضمه وامتصاصه إلى الأمعاء الغليظة (القولون) وأخيراً المستقيم. تعمل الأمعاء الغليظة في المقام الأول كمرفق تخزين للنفايات ، ومع ذلك ، تتم إزالة المزيد من الماء والأملاح وبعض الفيتامينات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الأطعمة غير المهضومة ، مثل الألياف ، يتم هضمها بواسطة بكتيريا القولون ويتم امتصاص بعض منتجات الهضم من القولون إلى الجسم. (تشير التقديرات إلى أن 10٪ من الطاقة المشتقة من الطعام تأتي من منتجات الهضم البكتيري في القولون.) يتم تخزين الطعام المتبقي غير المهضوم ، والخلايا الميتة من بطانة الأمعاء ، وأعداد كبيرة من البكتيريا في القولون والقولون. ثم يمر بشكل دوري إلى المستقيم. يبدأ وصولهم إلى المستقيم حركة الأمعاء التي تفرغ محتويات القولون من الجسم كبراز.

على الرغم من أن الأمعاء الغليظة عبارة عن أنبوب ، إلا أنها من الناحية الهيكلية عبارة عن أنبوب معقد ، أشبه بإطار نصف قطري مربوط بحزام فولاذي أكثر من خرطوم الحديقة. يتكون الأنبوب من أربع طبقات. الأولى عبارة عن طبقة داخلية من الخلايا تبطن التجويف الذي ينتقل من خلاله الطعام غير المهضوم والهضم ، ويطلق عليها الغشاء المخاطي. يرتبط الغشاء المخاطي بطبقة ثانية رقيقة ، هي الطبقة تحت المخاطية ، والتي ترتبط بطبقة من العضلات ، العضلية. الأنبوب بأكمله محاط بنسيج ليفي (يشبه الندبة) يسمى المصل. تنشأ أكثر أنواع سرطانات الأمعاء الغليظة شيوعًا (النوع الذي يُسمى بالسرطان الغدي) من الغشاء المخاطي ، الطبقة الداخلية للخلايا. تتعرض هذه الخلايا للسموم من الطعام والبكتيريا وكذلك التآكل الميكانيكي ، وهي تتحول بسرعة نسبيًا (تموت ويتم استبدالها). الأخطاء (عادة ما تكون سلسلة من الأخطاء التي تنطوي على جينات داخل الخلايا البديلة) تؤدي إلى خلايا غير طبيعية وانتشار غير متحكم فيه للخلايا غير الطبيعية التي تؤدي إلى الإصابة بالسرطان. يسمح الدوران السريع بحدوث المزيد من الأخطاء مقارنة بالأنسجة التي لا تنقلب بسرعة كبيرة (على سبيل المثال ، أنسجة الكبد).

آخر أخبار السرطان

ديلي هيلث نيوز

تتجه على MedicineNet

أين يقع القولون؟

تقع معظم الأمعاء الغليظة داخل تجويف في البطن يسمى التجويف البريتوني. أجزاء من القولون قادرة على التحرك بحرية تامة داخل التجويف البريتوني حيث يمر الطعام غير المهضوم من خلاله. عندما يتجه القولون نحو المستقيم ، يصبح ثابتًا في الأنسجة خلف التجويف البريتوني ، وهي منطقة تسمى خلف الصفاق. الجزء الأخير من الأمعاء الغليظة ، الجزء الموجود في خلف الصفاق ، هو المستقيم. على عكس باقي القولون ، يتم تثبيت المستقيم في مكانه بواسطة الأنسجة المحيطة به. غالبًا ما يختلف علاج سرطان المستقيم عن علاج سرطان باقي القولون بسبب موقعه.

ما هو طول القولون البشري؟

يبلغ طول الأمعاء الغليظة للإنسان (القولون) حوالي 6 أقدام.

الصور

ما هو سرطان القولون والمستقيم؟

تبدأ سرطانات القولون والمستقيم (سرطان القولون والمستقيم) عندما تنحرف عملية الاستبدال الطبيعي لخلايا بطانة القولون. تحدث الأخطاء في انقسام الخلايا بشكل متكرر. لأسباب غير مفهومة جيدًا ، تحدث أحيانًا أخطاء تخرج من أنظمة التحرير الخاصة بنا. عندما يحدث هذا ، تبدأ هذه الخلايا في الانقسام بشكل مستقل عن الضوابط والتوازنات العادية التي تتحكم في النمو. عندما تنمو هذه الخلايا غير الطبيعية وتنقسم ، يمكن أن تؤدي إلى نمو داخل القولون يسمى الاورام الحميدة. تختلف الاورام الحميدة من حيث النوع ، ولكن العديد منها عبارة عن أورام سرطانية تنمو ببطء على مدار سنوات ولا تنتشر. مع نمو الأورام الحميدة ، تؤدي الطفرات الجينية الإضافية إلى زعزعة استقرار الخلايا. عندما تغير هذه الأورام السرطانية اتجاهها (تنمو في جدار الأنبوب بدلاً من الفراغ الموجود في منتصفه) وتغزو طبقات أخرى من الأمعاء الغليظة (مثل الطبقة تحت المخاطية أو الطبقة العضلية) ، يصبح الورم السرطاني سرطانيًا. في معظم الحالات ، تكون هذه العملية بطيئة ، وتستغرق ما لا يقل عن ثماني إلى 10 سنوات لتتطور من تلك الخلايا الشاذة المبكرة إلى سرطان صريح. عادة ما يكون سرطان القولون والمستقيم سرطانة غدية ، وهو مصطلح يشير إلى السرطان الذي يتكون في أنواع معينة من أنسجة البطانة في الجسم.

بمجرد أن يتشكل سرطان القولون والمستقيم ، يبدأ في النمو بطريقتين. أولاً ، يمكن أن ينمو السرطان محليًا ويمتد عبر جدار الأمعاء ويغزو الهياكل المجاورة ، مما يجعل الكتلة (التي تسمى الورم الأساسي) مشكلة أكثر ويصعب إزالتها. يمكن أن يسبب التمدد الموضعي أعراضًا إضافية مثل الألم أو الامتلاء أو انثقاب القولون أو انسداد القولون أو الهياكل المجاورة. ثانيًا ، مع نمو السرطان ، تبدأ عملية ورم خبيث ، وتلقي بآلاف الخلايا يوميًا في الدم والجهاز الليمفاوي الذي يمكن أن يتسبب في تشكل السرطانات في أماكن بعيدة. ينتشر سرطان القولون والمستقيم بشكل شائع أولاً إلى الغدد الليمفاوية المحلية قبل السفر إلى الأعضاء البعيدة. بمجرد إصابة الغدد الليمفاوية المحلية ، فإن انتشارها إلى الكبد وتجويف البطن والرئة هي الوجهات التالية الأكثر شيوعًا لانتشار النقائل.

يعد سرطان القولون والمستقيم ثالث أكثر أسباب السرطان شيوعًا في الولايات المتحدة لدى كل من الرجال والنساء. يصيب أكثر من 135000 شخص سنويًا ، وهو ما يمثل 8 ٪ من جميع أنواع السرطان. سيتم تشخيص حوالي 4.3٪ من الناس بسرطان القولون أو المستقيم في مرحلة ما من حياتهم.

اشترك في النشرة الإخبارية لتقرير موقع MedicineNet عن السرطان

بالنقر فوق "إرسال" ، أوافق على شروط وأحكام MedicineNet وسياسة الخصوصية. أوافق أيضًا على تلقي رسائل بريد إلكتروني من MedicineNet وأدرك أنه يمكنني إلغاء الاشتراك في اشتراكات MedicineNet في أي وقت.

ما هي عوامل خطر الإصابة بسرطان القولون وأسبابه؟

أخصائيو الرعاية الصحية على يقين من أن سرطان القولون والمستقيم ليس معديًا (لا يمكن لأي شخص التقاط المرض من مريض السرطان). بعض الناس أكثر عرضة للإصابة بسرطان القولون والمستقيم من غيرهم. تشمل العوامل التي تزيد من خطر إصابة الشخص بسرطان القولون والمستقيم زيادة العمر ، والعرق الأفريقي الأمريكي ، وتناول كميات كبيرة من الدهون ، وتاريخ عائلي للإصابة بسرطان القولون والمستقيم والأورام الحميدة ، ووجود الأورام الحميدة في الأمعاء الغليظة ، وأمراض الأمعاء الالتهابية ، وخاصة التقرحات المزمنة. التهاب القولون.

التقدم في العمر هو عامل الخطر الرئيسي لسرطان القولون والمستقيم. يتم تشخيص حوالي 90٪ من سرطانات القولون والمستقيم بعد سن الخمسين.

الأمريكيون الأفارقة لديهم معدل أعلى للإصابة بسرطان القولون والمستقيم مقارنة بالأجناس الأخرى.

النظام الغذائي وسرطان القولون والمستقيم

أظهرت العديد من الدراسات البحثية أن الأنظمة الغذائية الغنية بالدهون تجعل الناس عرضة للإصابة بسرطان القولون والمستقيم. في البلدان التي ترتفع فيها معدلات الإصابة بسرطان القولون والمستقيم ، يكون تناول الدهون من قبل السكان أعلى بكثير مما هو عليه في البلدان ذات معدلات الإصابة المنخفضة بالسرطان. يُعتقد أن هضم الدهون التي تحدث في الأمعاء الدقيقة والقولون يؤدي إلى تكوين مواد كيميائية مسببة للسرطان (مواد مسرطنة). وبالمثل ، تكشف الدراسات البحثية أيضًا أن الأنظمة الغذائية الغنية بالخضروات والأطعمة الغنية بالألياف مثل الخبز والحبوب الكاملة تحتوي على دهون أقل تنتج هذه المواد المسرطنة وقد تقاوم تأثيرات المواد المسرطنة. كلا التأثيرين سيساعدان في تقليل خطر الإصابة بالسرطان.

الاورام الحميدة القولون وسرطان القولون والمستقيم

أظهرت الأبحاث أن معظم سرطانات القولون والمستقيم تتطور في أورام القولون والمستقيم. لذلك ، فإن إزالة سلائل القولون والمستقيم الحميدة (ولكن محتملة التسرطن) يمكن أن تمنع الإصابة بسرطان القولون والمستقيم. يُطلق على الاورام الحميدة القولون والمستقيم محتملة التسرطن اسم الاورام الحميدة الغدية. تتطور عندما يحدث تلف الكروموسومات في خلايا البطانة الداخلية للقولون. ينتج التلف خلايا غير طبيعية ، لكن الخلايا لم تطور بعد القدرة على الانتشار ، وهي السمة المميزة للسرطان. بدلاً من ذلك ، يظل النسيج المتنامي موضعيًا داخل الورم. عندما يزداد تلف الكروموسومات داخل الورم الحميدة ، يصبح نمو الخلايا غير خاضع للسيطرة ، وتبدأ الخلايا في الانتشار ، أي تصبح سرطانية. وبالتالي ، فإن أورام القولون الحميدة في البداية تكتسب ضررًا إضافيًا في الكروموسوم لتصبح سرطانية.

التهاب القولون التقرحي وسرطان القولون والمستقيم

يسبب التهاب القولون التقرحي المزمن التهاب البطانة الداخلية للقولون. يعتبر سرطان الأمعاء من المضاعفات المعروفة لالتهاب القولون التقرحي المزمن. يبدأ خطر الإصابة بالسرطان في الزيادة بعد ثماني إلى 10 سنوات من التهاب القولون. يرتبط خطر الإصابة بسرطان القولون لدى المريض المصاب بالتهاب القولون التقرحي أيضًا بموقع ومدى مرضه أو مرضها.

المرضى الأكثر عرضة للإصابة بالسرطان هم أولئك الذين لديهم تاريخ عائلي للإصابة بسرطان القولون ، والتهاب القولون التقرحي لمدة طويلة ، والتأثير الشامل للقولون مع التهاب القولون التقرحي ، وأولئك الذين يعانون من أمراض الكبد المرتبطة بالتهاب القولون التقرحي ، والتهاب الأقنية الصفراوية المصلب.

نظرًا لأن السرطانات المرتبطة بالتهاب القولون التقرحي لها نتائج أكثر إيجابية عند اكتشافها في مرحلة مبكرة ، فغالبًا ما يوصى بإجراء فحوصات سنوية للقولون بعد ثماني سنوات من المرض المعروف واسع النطاق. خلال هذه الفحوصات ، يتم أخذ عينات من الأنسجة (الخزعات) للبحث عن التغيرات السابقة للتسرطن في الخلايا المبطنة للقولون. عندما يتم العثور على تغييرات محتملة التسرطن ، قد يكون من الضروري إزالة القولون بأكمله للوقاية من سرطان القولون.

علم الوراثة وسرطان القولون والمستقيم

تعد الخلفية الجينية للشخص عاملاً مهمًا في خطر الإصابة بسرطان القولون. إن وجود قريب من الدرجة الأولى مصاب بسرطان القولون والمستقيم ، خاصة إذا تم تشخيص السرطان قبل سن 55 عامًا ، يضاعف تقريبًا من خطر الإصابة بهذه الحالة.

على الرغم من أن التاريخ العائلي للإصابة بسرطان القولون هو عامل خطر مهم ، إلا أن غالبية (80٪) من سرطانات القولون تحدث بشكل متقطع في المرضى الذين ليس لديهم تاريخ عائلي للإصابة بسرطان القولون. ما يقرب من 20٪ من السرطانات مرتبطة بتاريخ عائلي للإصابة بسرطان القولون.

تحتوي الكروموسومات على معلومات وراثية ، ويؤدي تلف الكروموسومات إلى حدوث عيوب وراثية تؤدي إلى تكوين سلائل القولون وسرطان القولون لاحقًا. في الأورام الحميدة والسرطانات المتفرقة (الأورام الحميدة والسرطانات التي تتطور في غياب التاريخ العائلي) ، يتم اكتساب أضرار الكروموسومات (تتطور في الخلية أثناء حياة البلوغ). لا يمكن العثور على الكروموسومات التالفة إلا في الأورام الحميدة والسرطانات التي تتطور من تلك الخلية. ولكن في متلازمات سرطان القولون الوراثي ، فإن العيوب الصبغية موروثة عند الولادة وتوجد في كل خلية في الجسم. المرضى الذين ورثوا جينات متلازمة سرطان القولون الوراثي معرضون لخطر الإصابة بأورام القولون ، عادة في سن مبكرة ، ويكونون أكثر عرضة للإصابة بسرطان القولون في وقت مبكر من الحياة ، كما أنهم معرضون لخطر الإصابة بالسرطان في أعضاء أخرى.

داء السلائل الورمي الغدي العائلي (FAP) هي إحدى متلازمة سرطان القولون والمستقيم الوراثية حيث يصاب أفراد الأسرة المصابون بأعداد لا حصر لها (مئات ، وأحيانًا الآلاف) من سلائل القولون التي تبدأ خلال فترة المراهقة. ما لم يتم الكشف عن الحالة وعلاجها مبكرًا (يشمل العلاج إزالة القولون) ، فمن المؤكد تقريبًا أن الشخص المصاب بـ FAP سيصاب بسرطان القولون من هذه الأورام الحميدة. يكاد يكون من المؤكد أن السرطان يتطور في الوقت الذي يكون فيه الشخص في الأربعينيات من عمره. هؤلاء المرضى معرضون أيضًا لخطر الإصابة بسرطانات أخرى مثل سرطانات الغدة الدرقية والمعدة والأمبولة (جزء من القناة الصفراوية حيث يصب في الأمعاء الدقيقة من الكبد) بالإضافة إلى الأورام الحميدة التي تسمى الأورام الشبيهة بالصفراء. ينشأ FAP من طفرة في جين معين يسمى جين APC. يمكن تحديد الطفرة المحددة لدى معظم الأشخاص الذين يخضعون للاختبار المناسب ، ويوصى بهذا الاختبار للأفراد الذين تم تشخيص إصابتهم بـ FAP وكذلك أفراد أسرهم.

داء السلائل الورمي الغدي العائلي الموهن (AFAP) هي نسخة أخف من FAP. يصاب الأعضاء المتأثرون بأقل من 100 سلائل القولون. ومع ذلك ، لا يزالون عرضة لخطر الإصابة بسرطان القولون في سن مبكرة. كما أنهم معرضون لخطر الإصابة بالسلائل الحميدة في المعدة والأورام الحميدة في الاثني عشر.

سرطان القولون الوراثي غير السلائل (المعروف أيضًا باسم متلازمة لينش أو HNPCC) هي متلازمة سرطان القولون والمستقيم الوراثي حيث يمكن لأفراد الأسرة المصابين أن يصابوا بزوائد القولون والسرطانات ، عادة في القولون الأيمن ، في الثلاثينيات إلى الأربعينيات من العمر.المرضى الذين يعانون من HNPCC معرضون أيضًا لخطر الإصابة بسرطان الرحم وسرطان المعدة وسرطان المبيض وسرطان الحالب (الأنابيب التي تربط الكلى بالمثانة) والقنوات الصفراوية. ومن المفارقات أنه في حين أن سرطان القولون يحدث بشكل متكرر في المرضى الذين يعانون من HNPCC ، فإن هذه السرطانات يمكن علاجها بسهولة أكبر من سرطانات القولون الرباعي والرباعي. تم تحديد التشوهات الجينية المحددة المرتبطة بـ HNPCC ، ويمكن اختبار المرضى وأفراد الأسرة لتحديد ما إذا كان HNPCC موجودًا وما إذا كان أفراد الأسرة يحملون هذا الشذوذ ومن المحتمل أن يصابوا بالسرطان.

متلازمة داء البوليبات هي متلازمة سرطان القولون والمستقيم الوراثية المكتشفة حديثًا. عادةً ما يصاب الأعضاء المصابون بـ 10 إلى 100 سلائل في عمر 40 عامًا تقريبًا ويكونون أكثر عرضة للإصابة بسرطان القولون. هنا ، أيضًا ، تم تحديد الشذوذ الجيني.

من المهم أن نتذكر أن الغالبية العظمى من سرطانات القولون والمستقيم لا تحتوي على شذوذ كروموسومي واحد يمكن تحديده يمكن البحث عنه في الأقارب من أجل تحديد الأفراد المعرضين لخطر الإصابة بسرطان القولون والمستقيم.

موارد السرطان
مراكز مميزة
الحلول الصحية من رعاتنا

ما هي علامات و أعراض سرطان القولون؟

الأعراض المرتبطة بسرطان القولون والمستقيم عديدة وغير محددة. وتشمل التعب والضعف وضيق التنفس وتغيير عادات الأمعاء وضيق البراز والإسهال أو الإمساك ودم أحمر أو غامق في البراز وفقدان الوزن وآلام في البطن وتشنجات أو انتفاخ. يمكن أن يكون لحالات أخرى مثل متلازمة القولون العصبي (القولون التشنجي) والتهاب القولون التقرحي ومرض كرون وداء الرتج ومرض القرحة الهضمية أعراض تحاكي سرطان الأمعاء.

يمكن أن يكون سرطان القولون والمستقيم موجودًا لعدة سنوات قبل ظهور الأعراض. تختلف الأعراض حسب مكان الورم في الأمعاء الغليظة. القولون الأيمن أوسع وأكثر مرونة. يمكن أن يطلق عليه اسم واسع نسبيًا مقارنة ببقية القولون. يمكن أن تنمو سرطانات القولون الأيمن إلى أحجام كبيرة قبل أن تسبب أي أعراض في البطن. عادةً ما تسبب سرطانات الجانب الأيمن فقر الدم الناجم عن نقص الحديد بسبب الفقد البطيء للدم على مدى فترة طويلة من الزمن. يسبب فقر الدم الناجم عن نقص الحديد التعب والضعف وضيق التنفس. القولون الأيسر أضيق من القولون الأيمن. لذلك ، من المرجح أن تتسبب سرطانات القولون الأيسر في انسداد الأمعاء الجزئي أو الكامل. يمكن أن تسبب السرطانات التي تسبب انسداد الأمعاء الجزئي أعراض الإمساك وتضيق البراز والإسهال وآلام في البطن وتشنجات وانتفاخ. قد يشير الدم الأحمر الفاتح في البراز أيضًا إلى نمو بالقرب من نهاية القولون الأيسر أو المستقيم.

الصور

ما الاختبارات التي يمكن إجراؤها لاكتشاف وتشخيص سرطان القولون؟

عند الاشتباه في الإصابة بسرطان القولون ، يتم إجراء تنظير القولون عادةً لتأكيد التشخيص وتحديد مكان الورم.

تنظير القولون هو إجراء يقوم بموجبه أخصائي الرعاية الصحية بإدخال أنبوب رؤية طويل ومرن في المستقيم لغرض فحص داخل القولون بأكمله. يعتبر تنظير القولون بشكل عام أكثر دقة من الأشعة السينية بحقنة الباريوم ، خاصة في الكشف عن الاورام الحميدة الصغيرة. إذا تم العثور على سلائل القولون ، فعادة ما يتم إزالتها من خلال منظار القولون وإرسالها إلى أخصائي علم الأمراض. يقوم أخصائي علم الأمراض بفحص الاورام الحميدة تحت المجهر للتحقق من السرطان. يعتبر تنظير القولون أفضل إجراء يتم استخدامه عند الاشتباه في الإصابة بسرطان القولون. في حين أن غالبية الأورام الحميدة التي يتم إزالتها من خلال مناظير القولون حميدة ، فإن العديد منها سرطانية. تمنع إزالة الأورام الحميدة السرطانية التطور المستقبلي لسرطان القولون من هذه الأورام الحميدة.

التنظير السيني هو إجراء يتم إجراؤه باستخدام نطاق مرن أقصر لفحص القولون والمستقيم الأيسر فقط. يتم تحضيره وتنفيذه بسهولة أكبر من تنظير القولون الكامل ولكن له قيود واضحة من حيث عدم كونه طويلاً بما يكفي لتقييم كل من القولون الأيمن والمستعرض. يمكن إجراء استئصال الزوائد اللحمية وخزعة السرطان من خلال المنظار السيني.

إذا تم العثور على أورام سرطانية أثناء تنظير القولون ، فيمكن الحصول على عينات صغيرة من الأنسجة (خزعات) وفحصها تحت المجهر لتحديد ما إذا كانت الورم سرطانيًا أم لا. إذا تم تأكيد سرطان القولون عن طريق الخزعة ، يتم إجراء فحوصات مرحلية لتحديد ما إذا كان السرطان قد انتشر بالفعل إلى أعضاء أخرى. نظرًا لأن سرطان القولون والمستقيم يميل إلى الانتشار إلى الرئتين والكبد ، فإن اختبارات تحديد المرحلة تشمل عادةً التصوير المقطعي المحوسب للرئتين والكبد والبطن. التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) ، وهو اختبار أحدث يبحث عن زيادة نشاط التمثيل الغذائي الشائع في الأنسجة السرطانية ، ويستخدم أيضًا بشكل متكرر للبحث عن انتشار سرطان القولون في العقد الليمفاوية أو الأعضاء الأخرى.

في بعض الأحيان ، قد يحصل اختصاصي الرعاية الصحية على & amp ؛ علامة النخاع & quot اختبار الدم المسمى مستضد السرطانات المضغية (CEA) إذا كان هناك اشتباه في الإصابة بالسرطان. CEA هي مادة تنتجها بعض خلايا سرطان القولون والمستقيم وكذلك بعض أنواع السرطانات الأخرى. توجد أحيانًا بمستويات عالية عند مرضى سرطان القولون والمستقيم ، خاصة عند انتشار المرض. يمكن أن يكون بمثابة اختبار مفيد يجب اتباعه إذا وجد أنه مرتفع قبل إزالة السرطان. ومع ذلك ، لن يكون لدى جميع مرضى سرطان القولون والمستقيم ارتفاع في CEA حتى لو انتشر السرطان لديهم. (بعض سرطانات القولون والمستقيم لا تنتجها.) بالإضافة إلى ذلك ، بعض المرضى بدون يمكن أن يكون للسرطان اختبار دم مرتفع CEA. حوالي 15 ٪ من المدخنين ، على سبيل المثال ، سيكون لديهم CEA مرتفع بدون سرطان القولون. لذلك لا يتم استخدام CEA لتشخيص سرطان القولون والمستقيم ولكن بدلاً من ذلك لمتابعة آثار علاج سرطان القولون والمستقيم لدى شخص لديه تاريخ معروف للمرض لأنه ، مرة أخرى ، في بعض المرضى ، ترتبط كمية الأنسجة السرطانية بمستوى CEA.

ما هي مراحل سرطان القولون؟

عند تشخيص سرطان القولون والمستقيم ، يتم إجراء اختبارات إضافية لتحديد مدى انتشار المرض. هذه العملية تسمى التدريج. يحدد التدريج مدى تقدم سرطان القولون والمستقيم. تتراوح مراحل سرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى ، وهي أقل أنواع السرطان تقدمًا ، إلى المرحلة الرابعة ، وهي أكثر أنواع السرطان تقدمًا.

  • تشمل سرطانات القولون والمستقيم في المرحلة الأولى فقط الطبقات الداخلية من القولون أو المستقيم. تزيد احتمالية الشفاء (تشخيص ممتاز) من المرحلة الأولى من سرطان القولون والمستقيم عن 90٪.
  • تظهر سرطانات المرحلة الثانية نموًا أكبر وتمديدًا للورم من خلال جدار القولون أو المستقيم إلى الهياكل المجاورة.
  • تظهر سرطانات القولون والمستقيم المرحلة الثالثة انتشار السرطان إلى الغدد الليمفاوية المحلية.
  • انتشرت أو انتشرت سرطانات القولون والمستقيم في المرحلة الرابعة (النقيلية) إلى أعضاء بعيدة أو غدد ليمفاوية بعيدة عن الورم الأصلي.

مع كل مرحلة لاحقة من سرطان القولون ، يرتفع خطر تكرار الإصابة بالسرطان والوفاة بسبب انتشار السرطان (النقائل). كما لوحظ ، السرطانات السابقة لها مخاطر أقل للتكرار والموت. بحلول الوقت الذي يصاب فيه الفرد بسرطان القولون والمستقيم في المرحلة الرابعة ، يكون التشخيص ضعيفًا. ومع ذلك ، حتى في المرحلة الرابعة من سرطان القولون والمستقيم (حسب مكان انتشار السرطان) توجد فرصة للعلاج.

ما هو سرطان القولون العلاجات?

الجراحة هي العلاج الطبي الأولي الأكثر شيوعًا لسرطان القولون والمستقيم. أثناء الجراحة ، تتم إزالة الورم وجزء صغير من الأمعاء السليمة المحيطة والعقد الليمفاوية المجاورة. ثم يعيد الجراح توصيل الأجزاء السليمة من الأمعاء. في المرضى الذين يعانون من سرطان المستقيم ، في بعض الأحيان يتم إزالة المستقيم بشكل دائم إذا ظهر السرطان بشكل منخفض جدًا في المستقيم. يقوم الجراح بعد ذلك بعمل فتحة (فغر القولون) على جدار البطن يتم من خلالها إخراج الفضلات الصلبة من القولون. يمكن للممرضات المدربين تدريباً خاصاً (المعالجون المعويون) مساعدة المرضى على التكيف مع فغر القولون ، ويعود معظم المرضى الذين يعانون من فغر القولون إلى نمط حياتهم الطبيعي.

بالنسبة لسرطانات الأمعاء المبكرة ، فإن العلاج الموصى به هو الاستئصال الجراحي. بالنسبة لمعظم الأشخاص المصابين بسرطان القولون في مراحله المبكرة (المرحلة الأولى ومعظم المرحلة الثانية) ، فإن الجراحة وحدها هي العلاج الوحيد المطلوب. قد يتم تقديم العلاج الكيميائي لبعض الأشخاص المصابين بالسرطان في المرحلة الثانية والذين لديهم عوامل تشير إلى أن الورم لديهم قد يكون أكثر عرضة لتكرار الإصابة به. ومع ذلك ، بمجرد انتشار سرطان القولون إلى العقد الليمفاوية المحلية (المرحلة الثالثة) ، يظل خطر عودة السرطان مرتفعًا حتى لو أزال الجراح كل الأدلة المرئية على السرطان. ويرجع ذلك إلى زيادة احتمالية هروب الخلايا السرطانية الصغيرة قبل الجراحة وصغر حجمها بحيث لا يمكن اكتشافها في ذلك الوقت عن طريق اختبارات الدم أو المسح الضوئي أو حتى الفحص المباشر. يُستنتج وجودهم من ارتفاع خطر تكرار الإصابة بسرطان القولون في وقت لاحق (الانتكاس). يوصي أطباء السرطان الطبيون (أطباء الأورام الطبيون) بعلاجات إضافية لسرطان القولون باستخدام العلاج الكيميائي في هذا الإعداد لتقليل مخاطر عودة السرطان. تدخل الأدوية المستخدمة في العلاج الكيميائي إلى مجرى الدم وتهاجم أي خلايا سرطانية للقولون تم إلقاؤها في الدم أو الجهاز اللمفاوي قبل العملية ، في محاولة لقتلها قبل أن تتواجد في أعضاء أخرى. ثبت أن هذه الإستراتيجية ، التي تسمى العلاج الكيميائي المساعد ، تقلل من خطر تكرار الإصابة بالسرطان ويوصى بها لجميع مرضى سرطان القولون في المرحلة الثالثة والذين يتمتعون بصحة جيدة بما يكفي للخضوع له ، وكذلك لبعض مرضى المرحلة الثانية عالية الخطورة الذين قد يكون ورمهم مصابًا. تم العثور على انسداد أو ثقب في جدار الأمعاء قبل الجراحة.

هناك عدة خيارات مختلفة للعلاج الكيميائي المساعد لعلاج سرطان القولون. تتضمن العلاجات مجموعة من أدوية العلاج الكيميائي تُعطى عن طريق الفم أو في الأوردة. عادة ما يتم إعطاء العلاجات لمدة ستة أشهر. من المهم مقابلة طبيب أورام يمكنه شرح خيارات العلاج الكيميائي المساعدة بالإضافة إلى الآثار الجانبية التي يجب الانتباه إليها حتى يمكن اتخاذ القرار الصحيح للمريض كفرد.

عادة ما يتم إعطاء العلاج الكيميائي في عيادة أخصائي الرعاية الصحية أو في المستشفى كمريض خارجي أو في المنزل. عادة ما يتم إعطاء العلاج الكيميائي في دورات من العلاج تليها فترات التعافي دون علاج. تختلف الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي من شخص لآخر وتعتمد أيضًا على العوامل المعطاة. عادة ما يتم تحمل عوامل العلاج الكيميائي الحديثة بشكل جيد ، ويمكن التحكم في الآثار الجانبية لمعظم الناس. بشكل عام ، تدمر الأدوية المضادة للسرطان الخلايا التي تنمو وتنقسم بسرعة. لذلك ، يمكن أن تتأثر خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية وخلايا الدم البيضاء الطبيعية التي تنمو بسرعة أيضًا بالعلاج الكيميائي. نتيجة لذلك ، تشمل الآثار الجانبية الشائعة فقر الدم ، وفقدان الطاقة ، وانخفاض المقاومة للعدوى. وتنقسم الخلايا الموجودة في جذور الشعر والأمعاء بسرعة. لذلك ، يمكن أن يسبب العلاج الكيميائي تساقط الشعر ، وتقرحات الفم ، والغثيان ، والقيء ، والإسهال ، ولكن هذه الآثار عابرة.

علاج سرطان القولون والمستقيم المرحلة الرابعة

بمجرد انتشار سرطان القولون والمستقيم بعيدًا عن موقع الورم الرئيسي ، يوصف بأنه مرض المرحلة الرابعة. تنتقل رواسب الورم البعيدة هذه ، المنبعثة من الورم الرئيسي ، عبر الدم أو الجهاز اللمفاوي ، وتشكل أورامًا جديدة في أعضاء أخرى. في هذه المرحلة ، لم يعد سرطان القولون والمستقيم مشكلة محلية ، بل أصبح مشكلة جهازية في الخلايا السرطانية سواء كانت مرئية عند الفحص أو لا يمكن اكتشافها ، ولكنها موجودة على الأرجح في مكان آخر في جميع أنحاء الجسم. نتيجة لذلك ، فإن أفضل علاج في معظم الحالات هو العلاج الكيميائي ، وهو العلاج الجهازي. ثبت أن العلاج الكيميائي لسرطان القولون والمستقيم النقيلي يطيل العمر ويحسن نوعية الحياة. إذا تمت إدارتها بشكل جيد ، فإن الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي عادة ما تكون أقل بكثير من الآثار الجانبية للسرطان غير المنضبط. لا يمكن للعلاج الكيميائي وحده أن يعالج سرطان القولون النقيلي ، ولكنه يمكن أن يضاعف متوسط ​​العمر المتوقع ويسمح بنوعية حياة جيدة خلال فترة العلاج.

تختلف خيارات العلاج الكيميائي لعلاج سرطان القولون والمستقيم اعتمادًا على المشكلات الصحية الأخرى التي يواجهها الفرد. بالنسبة للأفراد الذين يتمتعون باللياقة البدنية ، يوصى عادةً بمزيج من العديد من أدوية العلاج الكيميائي ، بينما قد يكون العلاج الأبسط هو الأفضل للأشخاص الأكثر مرضًا. تجمع أنظمة الأدوية المتعددة المختلفة بين العوامل ذات الفعالية المؤكدة في سرطان القولون والمستقيم مثل 5-فلورويوراسيل (5-FU) ، والذي يُعطى غالبًا مع عقار leucovorin (يُسمى أيضًا حمض الفولينيك) أو دواء مشابه يُسمى levoleucovorin ، مما يساعده على العمل بشكل أفضل.

Capecitabine (Xeloda) ، هو دواء للعلاج الكيميائي يُعطى في شكل حبوب. بمجرد دخوله الجسم ، يتم تغييره إلى 5-FU عندما يصل إلى موقع الورم. أدوية العلاج الكيميائي الأخرى لسرطان القولون والمستقيم هي إرينوتيكان (كامبتوسار) وأوكساليبلاتين (إلوكساتين) وتريفلوريدين وتيبيراسيل (لونسورف) ، وهو دواء مركب في شكل حبوب. غالبًا ما تحتوي أنظمة العلاج الكيميائي على اختصارات لتبسيط تسمياتها (مثل FOLFOX و FOLFIRI و FLOX).

العلاجات المستهدفة هي علاجات جديدة تستهدف جوانب محددة من الخلية السرطانية ، والتي قد تكون أكثر أهمية للورم من الأنسجة المحيطة ، وتقدم علاجات فعالة محتملة مع آثار جانبية أقل من العلاج الكيميائي التقليدي. Bevacizumab (Avastin) و cetuximab (Erbitux) و panitumumab (Vectibix) و ramucirumab (Cyramza) و Regorafenib (Stivarga) و ziv-aflibercept (Zaltrap) هي العلاجات المستهدفة التي تم استخدامها في إدارة سرطان القولون والمستقيم المتقدم. غالبًا ما يتم دمج عوامل العلاج الكيميائي الأحدث هذه مع العلاج الكيميائي القياسي لتعزيز فعاليتها.

إذا لم يكن العلاج الأول فعالاً ، فإن خيارات الخط الثاني والثالث متاحة والتي يمكن أن تمنح فائدة للأشخاص المصابين بسرطان القولون والمستقيم.

العلاج الإشعاعي هو العلاج الأساسي لسرطان القولون والمستقيم وقد اقتصر على علاج سرطان المستقيم. كما ذكرنا سابقًا ، بينما تتحرك أجزاء من القولون بحرية داخل تجويف البطن ، يتم تثبيت المستقيم في مكانه داخل الحوض. إنه في علاقة حميمة مع العديد من الهياكل الأخرى والحوض هو مساحة ضيقة أكثر. لهذه الأسباب ، غالبًا ما يكون من الصعب استئصال الورم في المستقيم جراحيًا لأن المساحة أصغر ويمكن أن تتورط الهياكل الأخرى في الإصابة بالسرطان. نتيجة لذلك ، بالنسبة لجميع أنواع سرطانات المستقيم باستثناء أقدمها ، يوصى بالعلاج الكيميائي الأولي والعلاج الإشعاعي (علاج محلي لمنطقة محددة) لمحاولة تقليص السرطان ، مما يسمح بإزالة أسهل وتقليل خطر عودة السرطان محليًا. يُعطى العلاج الإشعاعي عادةً بتوجيه من اختصاصي إشعاع يُدعى اختصاصي علاج الأورام بالإشعاع. في البداية ، يخضع الأفراد لجلسة تخطيط ، وهي زيارة معقدة حيث يحدد الأطباء والفنيون بالضبط مكان إعطاء الإشعاع وأي الهياكل يجب تجنبها. عادة ما يتم إعطاء العلاج الكيميائي يوميًا أثناء إعطاء الإشعاع. تشمل الآثار الجانبية للعلاج الإشعاعي الإرهاق وفقدان شعر الحوض المؤقت أو الدائم وتهيج الجلد في المناطق المعالجة.

سيتم استخدام العلاج الإشعاعي أحيانًا كعلاج ملطف لتقليل الألم من سرطان القولون أو القولون أو المستقيم المتكرر أو النقيلي.

ما هي رعاية متابعة سرطان القولون؟

تعد فحوصات المتابعة مهمة للأشخاص المصابين بسرطان القولون والمستقيم. يمكن أن يعود السرطان بالقرب من الموقع الأصلي ، على الرغم من أن هذا أمر غير معتاد. إذا عاد السرطان ، فعادة ما يحدث ذلك في مكان بعيد مثل العقد الليمفاوية أو الكبد أو الرئتين. يظل الأفراد الذين تم تشخيص إصابتهم بسرطان القولون والمستقيم معرضين لخطر عودة السرطان لمدة تصل إلى 10 سنوات بعد التشخيص الأصلي والعلاج ، على الرغم من أن خطر تكرار الإصابة به يكون أعلى بكثير في السنوات القليلة الأولى. يتابع مقدمو الخدمات الطبية في الولايات المتحدة المرضى الذين يخضعون للفحوصات البدنية واختبارات الدم بما في ذلك علامة الورم CEA (إذا كانت مرتفعة قبل الجراحة) كل ثلاثة أشهر خلال العامين الأولين ثم يتناقص التردد بعد ذلك. تتم متابعة المرضى أيضًا من خلال تنظير القولون (بدءًا من عام واحد بعد تشخيصهم) والأشعة المقطعية (عادةً ما يتم إجراؤها مرة واحدة على الأقل سنويًا خلال أول سنتين إلى خمس سنوات).

إذا لوحظ التكرار إما محليًا أو مع انتشار نقيلي ، فقد يستمر علاج الأفراد بنية العلاج. على سبيل المثال ، إذا تكرر ظهور ورم جديد في الكبد ، يمكن علاج الأفراد بمزيج من العلاج الكيميائي والجراحة (أو تقنيات الإشعاع المتطورة) على أمل القضاء على السرطان تمامًا. يمكن أن يساعد التقييم في المستشفيات المتميزة المتخصصة في جراحة الكبد في توجيه قرارات العلاج المعقدة هذه وزيادة فرص العلاج حتى في حالة الإصابة بمرض منتشر.

بالإضافة إلى التحقق من تكرار الإصابة بالسرطان ، فإن المرضى الذين أصيبوا بسرطان الأمعاء قد يكونون أكثر عرضة للإصابة بسرطان البروستاتا والثدي والمبيض. لذلك يجب أن تشمل فحوصات المتابعة في العيادة فحص السرطان لهذه الأمراض أيضًا.

ما هو تشخيص مرضى سرطان القولون والمستقيم؟

عادة ما تكون سرطانات القولون والمستقيم سرطانات بطيئة النمو تستغرق سنوات حتى تتطور. نظرًا لأنهم ينمون في أغلب الأحيان بطريقة تدريجية ، يمكن للفحص أن يقلل بشكل كبير من احتمالية الوفاة المرتبطة بالمرض. سواء باستخدام تنظير القولون الافتراضي أو تقنيات الفحص الأحدث ، يجب أن يركز المستقبل أولاً وقبل كل شيء على برامج فحص أفضل وأكثر شمولاً للعثور على الأورام الحميدة والسرطانات المبكرة قبل أن تصبح مهددة للحياة. يجب تثقيف الجمهور أيضًا حول قيمة برامج الفحص.

بالنسبة لأولئك الذين يعيشون مع السرطان ، يجري البحث المكثف لفهم بيولوجيا السرطان وعلم الوراثة بشكل أفضل بحيث يمكن تطوير أساليب محددة لمهاجمة أنواع معينة من السرطانات ، والأهم من ذلك ، أفراد معينين والسرطانات # 39. يعاني كل شخص مصاب بالسرطان من مرض له طبيعة بيولوجية فريدة ورمز جيني فريد من نوعه ، وينطوي سر العلاجات الأفضل على فك الشفرة. السرطان معقد للغاية والعلماء بدأوا للتو في كشف أسراره. التقدم بطيء بشكل محبط لأولئك الذين يكافحون المرض. ومع ذلك ، مع مرور كل عام ، يزداد فهمنا وتصبح العلاجات أكثر دقة. إذا كنت أنت أو أحد أفراد عائلتك مصابًا بسرطان القولون والمستقيم ، فتحدث مع طبيبك حول الطرق التي يمكنك من خلالها المشاركة في الأبحاث من خلال التجارب السريرية للمساعدة في زيادة معرفتنا وتحسين علاجاتنا لهذا المرض الصعب.

ما هي معدلات النجاة من سرطان القولون؟

غالبًا ما يتم الإبلاغ عن معدلات البقاء على قيد الحياة لأي سرطان حسب المرحلة ، ومدى الانتشار عند تحديد السرطان. بالنسبة لسرطان القولون والمستقيم ، يتم تشخيص حوالي 39٪ على المستوى المحلي ، قبل أن ينتشر السرطان خارج المنطقة المحلية. تبلغ نسبة البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات لهؤلاء المرضى المصابين بسرطان القولون والمستقيم الموضعي حوالي 90 ٪.

عندما ينتشر السرطان إلى الغدد الليمفاوية الإقليمية بالقرب من موقع المنشأ ، فإن معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات يكون حوالي 71٪. عندما ينتشر السرطان إلى مواقع بعيدة في الجسم (المرحلة الرابعة من السرطان) ، ينخفض ​​معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات إلى حوالي 14٪.

هل من الممكن ان يحول دون سرطان القولون؟

الوقاية الأكثر فعالية لسرطان القولون والمستقيم هي الاكتشاف المبكر وإزالة الأورام الحميدة القولون والمستقيم قبل أن تتحول إلى سرطانية. حتى في الحالات التي يكون فيها السرطان قد تطور بالفعل ، لا يزال الاكتشاف المبكر يحسن بشكل كبير من فرص العلاج عن طريق إزالة السرطان جراحياً قبل أن ينتشر المرض إلى الأعضاء الأخرى.

يرتبط النشاط البدني المنتظم بانخفاض خطر الإصابة بسرطان القولون.يبدو أن استخدام الأسبرين يقلل أيضًا من خطر الإصابة بسرطان الأمعاء. يقلل استخدام الإستروجين والبروجستين معًا في العلاج بالهرمونات البديلة من خطر الإصابة بسرطان القولون لدى النساء بعد سن اليأس. العلاج بالهرمونات البديلة له مخاطر يجب موازنتها مقابل هذا التأثير ، ويجب مناقشتها مع الطبيب.

الاستشارة والاختبارات الوراثية

اختبارات الدم متاحة الآن لاختبار متلازمات سرطان القولون الوراثي. قد تستفيد العائلات التي لديها أعضاء متعددون مصابون بسرطان القولون ، وأورام القولون المتعددة ، والسرطانات في سن مبكرة ، وأنواع أخرى من السرطان مثل سرطانات الحالب ، والرحم ، والاثني عشر ، وأكثر من ذلك ، من الموارد مثل الاستشارة الوراثية ، التي يمكن أن تتبعها الاختبارات الجينية. لا يُنصح بإجراء الاختبارات الجينية دون استشارة مسبقة بسبب التثقيف الأسري المكثف والطبيعة المعقدة لتفسير نتائج الاختبار.

تشمل مزايا الاستشارة الوراثية التي تليها الاختبارات الجينية ما يلي: (1) تحديد أفراد الأسرة المعرضين لخطر الإصابة بسرطان القولون لبدء تنظير القولون مبكرًا (2) تحديد الأعضاء المعرضين للخطر حتى يبدأ الفحص في الوقاية من السرطانات الأخرى مثل اختبارات الموجات فوق الصوتية من أجل سرطان الرحم ، وفحوصات البول للكشف عن سرطان الحالب ، والمناظير العلوية لسرطان المعدة والاثني عشر و (3) التخفيف من القلق بالنسبة للأعضاء الذين تظهر نتائج فحوصهم سلبية للعيوب الوراثية.

النظام الغذائي للوقاية من سرطان القولون

يمكن للناس تغيير عاداتهم الغذائية عن طريق تقليل تناول الدهون وزيادة الألياف (نخالة) في نظامهم الغذائي. المصادر الرئيسية للدهون هي اللحوم والبيض ومنتجات الألبان وتوابل السلطة والزيوت المستخدمة في الطهي. الألياف هي الجزء غير القابل للذوبان وغير القابل للهضم من المواد النباتية الموجودة في الفواكه والخضروات والخبز والحبوب الكاملة الحبوب. من المفترض أن الألياف العالية في النظام الغذائي تؤدي إلى تكوين براز ضخم يمكنه تخليص الأمعاء من المواد المسرطنة المحتملة. بالإضافة إلى ذلك ، تؤدي الألياف إلى سرعة نقل المواد البرازية عبر الأمعاء ، مما يتيح وقتًا أقل لمسرطن محتمل للتفاعل مع بطانة الأمعاء.

فحص سرطان القولون والمستقيم

يتم تطبيق المصطلح & quotscreening & quot بشكل صحيح فقط على استخدام الاختبار للبحث عن دليل على الإصابة بالسرطان أو الاورام الحميدة قبل السرطانية لدى الأفراد الذين لا تظهر عليهم أعراض ولديهم خطر متوسط ​​للإصابة بنوع من السرطان. هؤلاء المرضى ، على سبيل المثال ، الذين لديهم تاريخ عائلي إيجابي لسرطان القولون ، أو لديهم أعراض تشوه القولون ، يخضعون لاختبارات تشخيصية بدلاً من اختبارات الفحص.

هناك أنواع مختلفة من اختبارات الفحص لسرطان القولون والمستقيم: اختبار الدم الخفي في البراز (البراز) والتنظير السيني وتنظير القولون وتنظير القولون الرقمي واختبار الحمض النووي للبراز. توصي فرقة العمل المعنية بالخدمات الوقائية الأمريكية (USPSTF) بشدة أن يبدأ الفحص في سن 50 عامًا للبالغين المعرضين لخطر متوسط ​​، ولكن لا توجد توصية محددة لاختبار أو استراتيجية فحص واحدة على أخرى. ينصح USPSTF أن يُعرض على المرضى خيارًا من خيارات الفحص ، باستخدام اتخاذ القرار المشترك مع المريض والطبيب للوصول إلى أفضل خيار لبرامج الفحص لكل فرد.

اختبار البراز أو الدم الخفي في البراز (FOBT)

تميل أورام القولون والمستقيم إلى النزف ببطء في البراز. عادة ما تكون كمية الدم الصغيرة المختلطة في البراز غير مرئية للعين المجردة. تعتمد اختبارات الدم الخفي في البراز الشائعة الاستخدام على تحويلات الألوان الكيميائية لاكتشاف الكميات المجهرية من الدم. هذه الاختبارات مريحة وغير مكلفة. هناك نوعان من اختبارات الدم الخفي في البراز. يُعرف الأول باسم Guaiac FOBT. في هذا الاختبار ، يتم تلطيخ كمية صغيرة من البراز على بطاقة خاصة لاختبار الدم الخفي عند إضافة مادة كيميائية إلى البطاقة. عادة ، يتم جمع ثلاث بطاقات براز متتالية. النوع الآخر من FOBT هو اختبار كيميائي مناعي يضاف فيه محلول خاص إلى عينة البراز ويتم تحليله في المختبر باستخدام الأجسام المضادة التي يمكنها اكتشاف الدم في عينة البراز. الاختبار الكيميائي المناعي هو اختبار كمي أكثر حساسية وتحديدًا لتشخيص الأورام الحميدة والسرطان. يفضل على اختبار الغاياك.

الشخص الذي تكون نتيجة اختباره إيجابية للدم الخفي في البراز لديه فرصة 30٪ -45٪ للإصابة بسليلة القولون و 3٪ -5٪ فرصة للإصابة بسرطان القولون. تميل سرطانات القولون الموجودة في ظل هذه الظروف إلى أن تكون صغيرة وليست منتشرة ولديها تشخيص أفضل على المدى الطويل.

من المهم أن تتذكر أن اختبار البراز إيجابيًا للدم الخفي لا يعني بالضرورة أن الشخص مصاب بسرطان القولون. يمكن أن تتسبب العديد من الحالات الأخرى في ظهور دم خفي في البراز. ومع ذلك ، يجب أن يخضع المرضى الذين يعانون من اختبار الدم الخفي في البراز لمزيد من التقييمات لاستبعاد سرطان القولون وشرح مصدر النزيف. من المهم أيضًا أن ندرك أن البراز الذي تم اختباره سلبيًا للدم الخفي لا يعني عدم وجود سرطان القولون والمستقيم أو الاورام الحميدة. حتى في ظل ظروف الاختبار المثالية ، يمكن تفويت نسبة كبيرة من سرطانات القولون عن طريق فحص الدم الخفي في البراز. كثير من المرضى الذين يعانون من أورام القولون ليس لديهم دم خفي في البراز. في المرضى المشتبه في إصابتهم بسلائل القولون والمستقيم وفي الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بأورام القولون والمستقيم والسرطان ، يتم إجراء فحص تنظير السيني المرن أو تنظير القولون حتى إذا كانت FOBT سلبية.

التنظير السيني المرن وتنظير القولون

التنظير السيني المرن هو فحص للمستقيم والقولون السفلي (60 سم أو حوالي قدمين من الخارج) باستخدام أنبوب عرض (نسخة قصيرة من تنظير القولون). أظهرت الدراسات البحثية أن استخدام التنظير السيني المرن يمكن أن يقلل الوفيات الناجمة عن سرطان القولون. هذا نتيجة للكشف عن الاورام الحميدة أو السرطانات المبكرة لدى الأشخاص الذين لا يعانون من أعراض. إذا تم العثور على ورم أو سرطان ، يوصى بإجراء تنظير كامل للقولون. يمكن إزالة غالبية سلائل القولون تمامًا في وقت تنظير القولون بدون جراحة ، ومع ذلك ، سيتم فقدان الأورام الحميدة في القولون القريب التي لا يمكن الوصول إليها بواسطة المنظار السيني. غالبًا ما يتم الجمع بين التنظير السيني المرن واختبار الدم الخفي في البراز لفحص سرطان القولون والمستقيم.

يستخدم تنظير القولون أنبوبًا مرنًا طويلًا (120 سم إلى 150 سم) يمكنه فحص طول القولون بالكامل. من خلال هذا الأنبوب ، يمكن للطبيب (اختصاصي أمراض الجهاز الهضمي عادةً) مشاهدة القولون بأكمله والتقاط صور له ، كما يمكنه أيضًا أخذ خزعات من كتل القولون وإزالة الأورام الحميدة.

المرضى المعرضين لخطر كبير للإصابة بسرطان القولون والمستقيم قد يخضعون لفحص تنظير القولون بدءًا من سن مبكرة تزيد عن 50 عامًا. على سبيل المثال ، يُنصح المرضى الذين لديهم تاريخ عائلي للإصابة بسرطان القولون بالبدء في فحص تنظير القولون في عمر 10 سنوات قبل أول سرطان قولون تم تشخيصه في قريب من الدرجة الأولى أو قبل خمس سنوات من أقرب ورم القولون السرطاني الذي تم اكتشافه في قريب من الدرجة الأولى. ينصح المرضى الذين يعانون من متلازمات سرطان القولون الوراثي مثل FAP و AFAP و HNPCC و MYH ببدء تنظير القولون مبكرًا. تختلف التوصيات باختلاف الخلل الجيني. على سبيل المثال ، في الأشخاص الذين يعانون من FAP ، قد يبدأ تنظير القولون خلال سنوات المراهقة للبحث عن تطور سلائل القولون. المرضى الذين لديهم تاريخ سابق من الاورام الحميدة أو سرطان القولون قد يخضعون أيضًا لتنظير القولون لاستبعاد التكرار. المرضى الذين لديهم تاريخ طويل (أكثر من 10 سنوات) من التهاب القولون التقرحي المزمن لديهم خطر متزايد للإصابة بسرطان القولون ويجب أن يخضعوا لتنظير القولون بانتظام للبحث عن التغيرات السابقة للتسرطن في بطانة القولون.

تنظير القولون الافتراضي

تم استخدام تنظير القولون الافتراضي (التصوير المقطعي المحوسب أو تصوير القولون بالأشعة المقطعية) في العيادة كأسلوب فحص لسرطان القولون والمستقيم. يستخدم تنظير القولون الافتراضي فحصًا بالأشعة المقطعية باستخدام جرعات منخفضة من الإشعاع مع برنامج خاص لتصور داخل القولون والبحث عن الأورام الحميدة أو الكتل. يتضمن الإجراء عادةً تحضير الأمعاء بالملينات و / أو الحقن الشرجية (وإن لم يكن دائمًا) متبوعًا بالأشعة المقطعية بعد إدخال الهواء إلى القولون. نظرًا لعدم وجود ضرورة للتخدير ، يمكن للأفراد العودة إلى العمل أو الأنشطة الأخرى عند الانتهاء من الاختبار. يبدو أن تنظير القولون الافتراضي قادر على اكتشاف الزوائد اللحمية الأكبر حجمًا (أكثر من 1 سم في الحجم) مثل تنظير القولون المنتظم. لا يمكن استخدام تنظير القولون الافتراضي لأخذ خزعة أو إزالة نسيج من القولون. يجب إجراء التنظير السيني أو تنظير القولون للمتابعة لتحقيق ذلك.


98 علم الوراثة السكانية

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • وصف الأنواع المختلفة من التباين في المجتمع
  • اشرح لماذا فقط الانتقاء الطبيعي يمكنه التصرف بناءً على التباين الموروث
  • وصف الانجراف الجيني وتأثير عنق الزجاجة
  • اشرح كيف يمكن لكل قوة تطورية أن تؤثر على ترددات أليل عدد السكان & # 8217s

غالبًا ما يظهر عدد من السكان & # 8217s أنماطًا ظاهرية مختلفة ، أو يعبرون عن أليلات مختلفة لجين معين ، والتي يشير إليها العلماء باسم تعدد الأشكال. نحن نطلق على المجموعات السكانية ذات التنوعين أو أكثر من الخصائص المعينة متعددة الأشكال. يؤثر عدد من العوامل ، بما في ذلك التركيب الجيني للسكان والبيئة ((الشكل)) على التباين السكاني ، وتوزيع الأنماط الظاهرية بين الأفراد. يعد فهم مصادر التباين الظاهري في مجتمع ما أمرًا مهمًا لتحديد كيفية تطور السكان استجابةً للضغوط التطورية المختلفة.


التباين الجيني

يمكن للانتقاء الطبيعي وبعض القوى التطورية الأخرى أن تعمل فقط على السمات الوراثية ، أي الشفرة الجينية للكائن الحي. نظرًا لأن الأليلات تنتقل من الوالد إلى الأبناء ، فقد يتم اختيار تلك التي تمنح سمات أو سلوكيات مفيدة ، بينما قد لا يتم اختيار الأليلات الضارة. الصفات المكتسبة ، في الغالب ، ليست وراثية. على سبيل المثال ، إذا كان أحد الرياضيين يمارس الرياضة في صالة الألعاب الرياضية كل يوم ، ليبني قوة العضلات ، فلن يكبر نسل الرياضي بالضرورة ليصبح لاعب كمال أجسام. إذا كان هناك أساس وراثي للقدرة على الجري بسرعة ، من ناحية أخرى ، قد ينقل أحد الوالدين هذا إلى طفل.

قبل أن يصبح التطور الدارويني هو النظرية السائدة في هذا المجال ، وضع عالم الطبيعة الفرنسي جان بابتيست لامارك نظرية مفادها أن الكائنات الحية يمكن أن ترث السمات المكتسبة. في حين أن غالبية العلماء لم يؤيدوا هذه الفرضية ، بدأ البعض مؤخرًا في إدراك أن لامارك لم يكن مخطئًا تمامًا. قم بزيارة هذا الموقع لمعرفة المزيد.

التوريث هو جزء من تباين النمط الظاهري الذي يمكن أن ننسبه إلى الاختلافات الجينية ، أو التباين الجيني ، بين الأفراد في مجموعة سكانية. كلما زادت قابلية التوريث للتنوع الظاهري للسكان ، كلما كان أكثر عرضة للقوى التطورية التي تعمل على التباين الوراثي.

نحن نسمي تنوع الأليلات والأنماط الجينية ضمن التباين الجيني للسكان. عندما يشارك العلماء في تربية أحد الأنواع ، مثل الحيوانات في حدائق الحيوان والمحميات الطبيعية ، فإنهم يحاولون زيادة التباين الجيني للسكان للحفاظ على أكبر قدر ممكن من التنوع الظاهري. يساعد هذا أيضًا في تقليل المخاطر المرتبطة بزواج الأقارب ، والتزاوج بين الأفراد المرتبطين ارتباطًا وثيقًا ، والذي يمكن أن يكون له تأثير غير مرغوب فيه في الجمع بين الطفرات المتنحية الضارة التي يمكن أن تسبب تشوهات وقابلية للإصابة بالأمراض. على سبيل المثال ، قد يوجد مرض ناجم عن أليل نادر متنحي في مجموعة سكانية ، لكنه لن يظهر إلا عندما يحمل الفرد نسختين من الأليل. نظرًا لأن الأليل نادر في مجموعة سكانية طبيعية وصحية مع موطن غير مقيد ، فإن فرصة تزاوج حاملتين منخفضة ، وحتى في ذلك الحين ، فإن 25 في المائة فقط من نسلهم سيرثون أليل المرض من كلا الوالدين. في حين أنه من المحتمل أن يحدث في مرحلة ما ، فإنه لن يحدث بشكل متكرر بما يكفي لكي يتمكن الانتقاء الطبيعي من القضاء بسرعة على الأليل من السكان ، ونتيجة لذلك ، يحافظ الأليل على نفسه عند مستويات منخفضة في تجمع الجينات. ومع ذلك ، إذا بدأت عائلة من الناقلات في التزاوج مع بعضها البعض ، فإن هذا سيزيد بشكل كبير من احتمالية تزاوج اثنين من الناقلات وينتج في النهاية ذرية مريضة ، وهي ظاهرة يسميها العلماء اكتئاب الأقارب.

يمكن للتغييرات في ترددات الأليل التي نحددها في مجتمع ما أن تلقي الضوء على كيفية تطورها. بالإضافة إلى الانتقاء الطبيعي ، هناك قوى تطورية أخرى يمكن أن تلعب دورًا: الانجراف الجيني ، وتدفق الجينات ، والطفرة ، والتزاوج غير العشوائي ، والتغيرات البيئية.

الانحراف الجيني

تنبع نظرية الانتقاء الطبيعي من ملاحظة أن بعض الأفراد في المجتمع يكونون أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة أطول ولديهم ذرية أكثر من غيرهم ، وبالتالي فإنهم سينقلون المزيد من جيناتهم إلى الجيل التالي. ذكر الغوريلا الضخم والقوي ، على سبيل المثال ، هو أكثر احتمالا بكثير من الغوريلا الأصغر والأضعف أن يصبح الرجل الفضي للسكان ، زعيم المجموعة الذي يتزاوج أكثر بكثير من الذكور الآخرين في المجموعة. سوف يكون قائد المجموعة أبًا لنسل أكثر ، يتشاركون في نصف جيناته ، ومن المرجح أيضًا أن ينمو أكبر وأقوى مثل والدهم. بمرور الوقت ، ستزداد الجينات ذات الحجم الأكبر في التكرار بين السكان ، ونتيجة لذلك سيزداد عدد السكان في المتوسط. أي أن هذا سيحدث إذا كان ضغط الاختيار هذا ، أو القوة الانتقائية الدافعة ، هو الوحيد الذي يعمل على السكان. في أمثلة أخرى ، قد يشكل التمويه الأفضل أو المقاومة الأقوى للجفاف ضغط الاختيار.

هناك طريقة أخرى يمكن أن تتغير بها ترددات الأليل والنمط الجيني للسكان وهي الانجراف الجيني ((الشكل)) ، وهو ببساطة تأثير الصدفة. عن طريق الصدفة ، سيكون لدى بعض الأفراد ذرية أكثر من غيرهم - ليس بسبب ميزة تمنحها بعض السمات المشفرة وراثيًا ، ولكن لمجرد وجود ذكر واحد في المكان المناسب في الوقت المناسب (عندما كانت الأنثى المستقبلة تسير بجانبه) أو لأن الآخر حدث في المكان الخطأ في الوقت الخطأ (عندما كان الثعلب يصطاد).


هل تعتقد أن الانجراف الجيني سيحدث بسرعة أكبر في الجزيرة أو في البر الرئيسي؟

المجموعات السكانية الصغيرة أكثر عرضة لقوى الانجراف الجيني. وبدلاً من ذلك ، يتم حماية أعداد كبيرة من السكان ضد آثار الصدفة. إذا مات فرد من مجموعة مكونة من 10 أفراد في سن مبكرة قبل أن يترك أي نسل للجيل التالي ، فإن جميع جيناته - 1/10 من مجموعة الجينات السكانية - ستفقد فجأة. في عدد سكان يبلغ 100 نسمة ، يمثل هذا 1 في المائة فقط من إجمالي مجموعة الجينات ، وبالتالي فهو أقل تأثيرًا على التركيب الجيني للسكان.

اذهب إلى هذا الموقع لمشاهدة الرسوم المتحركة لأخذ العينات العشوائية والانحراف الجيني أثناء العمل.

الأحداث الطبيعية ، مثل كارثة الزلزال التي تقتل - بشكل عشوائي - جزءًا كبيرًا من السكان ، يمكن أن تضخم الانجراف الجيني. يُعرف باسم تأثير عنق الزجاجة ، ويؤدي إلى القضاء فجأة على جزء كبير من الجينوم ((الشكل)). في الحال ، يصبح الباقون على قيد الحياة & # 8217 البنية الجينية هي البنية الجينية للسكان بأكملها ، والتي قد تكون مختلفة تمامًا عن السكان قبل وقوع الكارثة.


سيناريو آخر قد يتعرض فيه السكان لتأثير قوي للانجراف الجيني هو إذا غادر جزء من السكان لبدء مجموعة جديدة في موقع جديد أو إذا كان هناك حاجز مادي يقسم السكان. في هذه الحالة ، يمثل هؤلاء الأفراد تمثيلًا غير مرجح لجميع السكان ، مما يؤدي إلى تأثير المؤسس. يحدث تأثير المؤسس عندما تتغير البنية الجينية لتتناسب مع الآباء والأمهات المؤسسين للسكان الجدد. يعتقد الباحثون أن تأثير المؤسس كان عاملاً رئيسياً في التاريخ الجيني للسكان الأفريكانيين للمستوطنين الهولنديين في جنوب إفريقيا ، كما يتضح من الطفرات الشائعة في الأفريكانيين ولكنها نادرة في معظم المجموعات السكانية الأخرى. ربما يكون هذا بسبب أن نسبة أعلى من المعتاد من المستعمرين المؤسسين تحمل هذه الطفرات. نتيجة لذلك ، يُظهر السكان ارتفاعًا غير عادي في حالات الإصابة بمرض هنتنغتون (HD) وفقر الدم فانكوني (FA) ، وهو اضطراب وراثي معروف بأنه يسبب نخاع الدم والتشوهات الخلقية - حتى السرطان. 1

شاهد هذا الفيديو القصير لمعرفة المزيد عن المؤسس وتأثيرات عنق الزجاجة.

اختبار تأثير عنق الزجاجة

سؤال: كيف تؤثر الكوارث الطبيعية على البنية الجينية للسكان؟

خلفية: عندما يمحو الزلزال أو الإعصار فجأة الكثير من السكان ، يكون الأفراد الناجون عادةً عينة عشوائية من المجموعة الأصلية. نتيجة لذلك ، يمكن أن يتغير التركيب الجيني للسكان # 8217 بشكل كبير. نسمي هذه الظاهرة تأثير الاختناق.

فرضية: ستؤدي الكوارث الطبيعية المتكررة إلى تراكيب وراثية مختلفة للسكان ، وبالتالي في كل مرة يتم فيها تشغيل هذه التجربة ، ستختلف النتائج.

اختبر الفرضية: احسب السكان الأصليين باستخدام حبات ملونة مختلفة. على سبيل المثال ، قد تمثل الخرز الأحمر والأزرق والأصفر الأفراد الأحمر والأزرق والأصفر. بعد تسجيل عدد كل فرد في المجموعة الأصلية ، ضعهم جميعًا في زجاجة ذات رقبة ضيقة تسمح فقط بخروج عدد قليل من الخرزات في كل مرة. ثم اسكب ثلث محتويات الزجاجة في وعاء. هذا يمثل الأفراد الناجين بعد كارثة طبيعية تقتل غالبية السكان. احسب عدد الخرزات الملونة المختلفة في الوعاء وقم بتسجيلها. ثم ضع كل الخرزات مرة أخرى في الزجاجة وكرر التجربة أربع مرات أخرى.

تحليل البيانات: قارن بين المجموعات الخمس التي نتجت عن التجربة. هل تحتوي جميع المجموعات السكانية على نفس العدد من الخرزات الملونة المختلفة ، أم أنها تختلف؟ تذكر أن جميع هذه المجموعات جاءت من نفس السكان الأصليين بالضبط.

تشكيل استنتاج: على الأرجح ، ستختلف المجموعات الخمس الناتجة بشكل كبير. هذا لأن الكوارث الطبيعية ليست انتقائية - فهي تقتل الأفراد وتحفظهم بشكل عشوائي. فكر الآن في كيفية تأثير ذلك على السكان الحقيقيين. ماذا يحدث عندما يضرب إعصار ساحل خليج المسيسيبي؟ كيف أجرة الطيور البحرية التي تعيش على الشاطئ؟

انسياب الجينات

قوة تطورية أخرى مهمة هي تدفق الجينات: تدفق الأليلات داخل وخارج السكان بسبب هجرة الأفراد أو الأمشاج ((الشكل)). في حين أن بعض المجموعات السكانية مستقرة إلى حد ما ، فإن البعض الآخر يعاني من مزيد من التدفق. العديد من النباتات ، على سبيل المثال ، ترسل حبوب اللقاح الخاصة بها على نطاق واسع ، عن طريق الرياح أو الطيور ، لتلقيح مجموعات أخرى من نفس النوع على بعد مسافة ما. حتى السكان الذين قد يبدو في البداية مستقرين ، مثل فخر الأسود ، يمكن أن يواجهوا نصيبه العادل من الهجرة والهجرة حيث يترك الذكور الناميون أمهاتهم للبحث عن فخر جديد مع الإناث غير المرتبطين وراثيا. هذا التدفق المتغير للأفراد داخل وخارج المجموعة لا يغير فقط بنية الجينات السكانية ، بل يمكنه أيضًا إدخال تنوع جيني جديد للسكان في مواقع وموائل جيولوجية مختلفة.


طفره

الطفرات هي تغييرات في الحمض النووي للكائن الحي وهي محرك مهم للتنوع في السكان. تتطور الأنواع بسبب الطفرات المتراكمة بمرور الوقت. ظهور طفرات جديدة هو الطريقة الأكثر شيوعًا لإدخال التباين الوراثي والظاهري الجديد.بعض الطفرات غير مواتية أو ضارة ويتم القضاء عليها بسرعة من السكان عن طريق الانتقاء الطبيعي. البعض الآخر مفيد وسوف ينتشر بين السكان. يتم تحديد ما إذا كانت الطفرة مفيدة أم ضارة أم لا من خلال ما إذا كانت تساعد الكائن الحي على البقاء على قيد الحياة حتى النضج الجنسي والتكاثر. بعض الطفرات لا تفعل أي شيء ويمكن أن تبقى ، غير متأثرة بالانتقاء الطبيعي ، في الجينوم. يمكن أن يكون لبعضها تأثير كبير على الجين والنمط الظاهري الناتج.

التزاوج غير العشوائي

إذا تزاوج الأفراد مع أقرانهم بشكل غير عشوائي ، يمكن أن تكون النتيجة تغيرًا في عدد السكان. هناك العديد من الأسباب لحدوث التزاوج غير العشوائي. سبب واحد هو اختيار الشريك البسيط. على سبيل المثال ، قد تفضل إناث الطاووس الطاووس ذي الذيل الأكبر والأكثر إشراقًا. يختار الانتقاء الطبيعي السمات التي تؤدي إلى مزيد من اختيارات التزاوج للفرد. أحد الأشكال الشائعة لاختيار الشريك ، يسمى التزاوج المتنوع ، هو تفضيل الفرد للتزاوج مع شركاء يشبهونهم ظاهريًا.

سبب آخر للتزاوج غير العشوائي هو الموقع المادي. هذا صحيح بشكل خاص في عدد كبير من السكان موزعة على مسافات جغرافية شاسعة حيث لا يتمتع جميع الأفراد بفرص متساوية لبعضهم البعض. قد يكون البعض على بعد أميال عبر الغابات أو فوق التضاريس الوعرة ، بينما قد يعيش البعض الآخر على الفور في مكان قريب.

التباين البيئي

الجينات ليست هي الجهات الوحيدة المشاركة في تحديد التباين السكاني. تؤثر العوامل الأخرى ، مثل البيئة ((الشكل)) أيضًا على الأنماط الظاهرية. من المرجح أن تكون بشرة مرتادي الشواطئ أغمق من بشرة سكان المدينة ، على سبيل المثال ، بسبب التعرض المنتظم لأشعة الشمس ، وهو عامل بيئي. بالنسبة لبعض الأنواع ، تحدد البيئة بعض الخصائص الرئيسية ، مثل الجنس. على سبيل المثال ، لدى بعض السلاحف والزواحف الأخرى تحديد جنس يعتمد على درجة الحرارة (TSD). يعني TSD أن الأفراد يتطورون إلى ذكور إذا تم تحضين بيضهم ضمن نطاق درجة حرارة معينة ، أو إناث عند نطاق درجة حرارة مختلفة.


يمكن أن يؤدي الفصل الجغرافي بين السكان إلى اختلافات في التباين الظاهري بين تلك المجموعات السكانية. نرى هذا الاختلاف الجغرافي بين معظم السكان ويمكن أن يكون مهمًا. يمكننا أن نلاحظ نوعًا واحدًا من التباين الجغرافي ، وهو cline ، حيث أن الأنواع المعطاة & # 8217 السكان تختلف تدريجيًا عبر التدرج البيئي. تميل أنواع الحيوانات ذوات الدم الحار ، على سبيل المثال ، إلى امتلاك أجسام أكبر في المناخات الأكثر برودة بالقرب من قطبي الأرض ، مما يسمح لها بالحفاظ على الحرارة بشكل أفضل. هذا هو خط العرض. بدلاً من ذلك ، تميل النباتات المزهرة إلى الازدهار في أوقات مختلفة اعتمادًا على مكان وجودها على طول منحدر جبلي. هذا هو خط ارتفاعي.

إذا كان هناك تدفق جيني بين السكان ، فمن المحتمل أن يظهر الأفراد اختلافات تدريجية في النمط الظاهري على طول الخط. يمكن أن يؤدي تدفق الجينات المحدود ، بدلاً من ذلك ، إلى اختلافات مفاجئة ، وحتى الانتواع.

ملخص القسم

يمكن أن تسبب كل من العوامل الوراثية والبيئية تباينًا في النمط الظاهري في مجموعة سكانية. يمكن للأليلات المختلفة أن تمنح أنماطًا ظاهرية مختلفة ، ويمكن أن تتسبب البيئات المختلفة أيضًا في جعل الأفراد ينظرون أو يتصرفون بشكل مختلف. ومع ذلك ، يمكن فقط لتلك الاختلافات المشفرة في جينات الفرد أن تنتقل إلى نسله ، وبالتالي تكون هدفًا للانتقاء الطبيعي. يعمل الانتقاء الطبيعي عن طريق الانتقاء للأليلات التي تضفي سمات أو سلوكيات مفيدة ، بينما يتم الاختيار مقابل تلك الخاصة بالصفات الضارة. ينبع الانجراف الجيني من احتمال حدوث أن يكون لدى بعض الأفراد في الخط الجيني ذرية أكثر من غيرهم. عندما يغادر الأفراد أو ينضمون إلى السكان ، يمكن أن تتغير ترددات الأليل نتيجة لتدفق الجينات. قد تُدخل الطفرات في الحمض النووي للفرد تنوعًا جديدًا في مجموعة سكانية. يمكن أن تتغير ترددات الأليل أيضًا عندما لا يتزاوج الأفراد بشكل عشوائي مع الآخرين في المجموعة.

أسئلة الاتصال المرئي

(الشكل) هل تعتقد أن الانجراف الجيني سيحدث بسرعة أكبر في جزيرة أو في البر الرئيسي؟

(الشكل) من المحتمل أن يحدث الانجراف الجيني بسرعة أكبر في جزيرة حيث من المتوقع حدوث تجمعات أصغر.

راجع الأسئلة

عندما يصل ذكور الأسود إلى مرحلة النضج الجنسي ، فإنهم يتركون مجموعتهم بحثًا عن كبرياء جديد. هذا يمكن أن يغير ترددات الأليل للسكان من أي من الآليات التالية؟

أي من القوى التطورية التالية يمكن أن تقدم تنوعًا جينيًا جديدًا في مجموعة سكانية؟

  1. الانتقاء الطبيعي والانحراف الجيني
  2. الطفرة وتدفق الجينات
  3. الانتقاء الطبيعي والتزاوج غير العشوائي
  4. الطفرة والانحراف الجيني

ما هو التزاوج المتنوع؟

  1. عندما يتزاوج الأفراد مع أولئك الذين يشبهونهم
  2. عندما يتزاوج الأفراد مع أولئك الذين يختلفون عنهم
  3. عندما يتزاوج الأفراد مع الأشخاص الأكثر ملاءمة بين السكان
  4. عندما يتزاوج الأفراد مع من هم الأقل ملاءمة في المجتمع

عندما يتزاوج الأفراد المرتبطون ارتباطًا وثيقًا ببعضهم البعض ، أو زواج الأقارب ، فغالبًا ما يكون النسل غير لائق مثل نسل شخصين غير مرتبطين. لماذا ا؟

  1. الأقارب المقربون غير متوافقين وراثيًا.
  2. يتفاعل الحمض النووي للأقارب المقربين بشكل سلبي في النسل.
  3. يمكن أن يجمع زواج الأقارب بين الطفرات النادرة والضارة التي تؤدي إلى أنماط ظاهرية ضارة.
  4. يتسبب زواج الأقارب عادة في التعبير عن الأليلات الصامتة.
  1. منحدر جبل حيث يعيش السكان
  2. الدرجة التي تساعد بها الطفرة الفرد على البقاء على قيد الحياة
  3. عدد الأفراد في السكان
  4. التباين الجغرافي التدريجي عبر التدرج البيئي

أسئلة التفكير النقدي

قم بوصف الموقف الذي يتعرض فيه السكان لتأثير عنق الزجاجة وشرح تأثير ذلك على مجموعة الجينات الخاصة بالسكان.

يقتل الإعصار نسبة كبيرة من السكان من القشريات التي تعيش على الرمال — فقط عدد قليل من الأفراد على قيد الحياة. سوف تمثل الأليلات التي يحملها هؤلاء الأفراد الباقون على قيد الحياة مجموعة الجينات الخاصة بالسكان بأكملها. إذا كان هؤلاء الأفراد الناجون لا يمثلون السكان الأصليين ، فإن مجموعة الجينات بعد الإعصار ستختلف عن مجموعة الجينات الأصلية.

وصف الانتقاء الطبيعي وإعطاء مثال على الانتقاء الطبيعي في العمل في مجتمع ما.

تنبع نظرية الانتقاء الطبيعي من ملاحظة أن بعض الأفراد في المجتمع يعيشون لفترة أطول ولديهم ذرية أكثر من غيرهم: وبالتالي ، يتم نقل المزيد من جيناتهم إلى الجيل التالي. على سبيل المثال ، من المرجح أن يصبح ذكر الغوريلا الضخم والقوي أكثر بكثير من الغوريلا الأصغر والأضعف من أن يصبح الرجل الفضي للسكان: زعيم المجموعة الذي يتزاوج أكثر بكثير من الذكور الآخرين في المجموعة. لذلك ، فإن قائد القطيع سوف يكون أبًا أكثر من الأبناء الذين يتشاركون في نصف جيناته ومن المرجح أن يكبروا وأقوى مثل والدهم. بمرور الوقت ، ستزداد الجينات ذات الحجم الأكبر في التردد بين السكان ، ونتيجة لذلك ، سينمو متوسط ​​حجم الجسم ، في المتوسط.

اشرح ما هو cline وقدم أمثلة.

cline هو نوع من التباين الجغرافي الذي يُرى في مجموعات من نوع معين والتي تختلف تدريجيًا عبر التدرج البيئي. على سبيل المثال ، تميل الحيوانات ذوات الدم الحار إلى امتلاك أجسام أكبر في المناخات الأكثر برودة بالقرب من قطبي الأرض ، مما يسمح لها بالحفاظ على الحرارة بشكل أفضل. هذا يعتبر خط عرضي. تميل النباتات المزهرة إلى التفتح في أوقات مختلفة اعتمادًا على مكان وجودها على طول منحدر الجبل. يُعرف هذا باسم cline الطولي.

الحواشي

    A. J. Tipping et al. ، "الأدلة الجزيئية والأنساب لتأثير مؤسس في عائلات فقر الدم Fanconi من السكان الأفريكانيين في جنوب إفريقيا ،" PNAS 98 ، لا. 10 (2001): 5734-5739 ، دوى: 10.1073 / pnas.091402398.

قائمة المصطلحات


الملخص

داء الأمعاء الالتهابي هو حالة التهابية مزمنة في الجهاز الهضمي تشمل كيانين سريريين رئيسيين: داء كرون والتهاب القولون التقرحي. على الرغم من أن داء كرون والتهاب القولون التقرحي تمت دراستهما تاريخيًا معًا لأنهما يشتركان في سمات مشتركة (مثل الأعراض والأضرار الهيكلية والعلاج) ، فمن الواضح الآن أنهما يمثلان كيانين فيزيولوجيا مرضية متميزين. يرتبط كل من مرض كرون والتهاب القولون التقرحي بالعديد من العوامل المسببة للأمراض بما في ذلك التغيرات البيئية ، ومجموعة من المتغيرات الجينية للإصابة ، وميكروبات الأمعاء غير الطبيعية نوعيًا وكميًا ، واستجابة مناعية غير منظمة على نطاق واسع. على الرغم من هذا الإدراك وتحديد العوامل البيئية والوراثية والميكروبية والمناعية ذات الصلة على ما يبدو ، فإن الفهم الكامل للتسبب في مرض التهاب الأمعاء لا يزال بعيد المنال ، وبالتالي ، فإن العلاج بعيد عن أن يكون مثالياً. أحد الأسباب المهمة لهذا الموقف غير المرضي هو الفهم المحدود حاليًا لما هي المكونات ذات الصلة حقًا للتسبب في المرض المناعي لـ IBD. ستراجع هذه المقالة بشكل شامل المعرفة الحالية لمكونات المناعة الكلاسيكية وستوسع مفهوم التسبب في مرض التهاب الأمعاء ليشمل مختلف الخلايا والوسطاء والمسارات التي لم ترتبط تقليديًا بآليات المرض ، ولكنها تؤثر بشكل كبير على العملية الالتهابية المعوية الكلية.


التطور التكيفي

يعمل الانتقاء الطبيعي فقط على الصفات الوراثية للمجموعة: الانتقاء للأليلات المفيدة وبالتالي زيادة تواترها في المجتمع ، مع الانتقاء ضد الأليلات الضارة وبالتالي تقليل تواترها - وهي عملية تُعرف باسم التطور التكيفي. لا يعمل الانتقاء الطبيعي على الأليلات الفردية ، ولكن على الكائنات الحية بأكملها. قد يحمل الفرد نمطًا وراثيًا مفيدًا للغاية مع النمط الظاهري الناتج الذي ، على سبيل المثال ، يزيد من القدرة على التكاثر (الخصوبة) ، ولكن إذا كان هذا الفرد نفسه يحمل أيضًا أليلًا يؤدي إلى مرض طفولي قاتل ، فلن يتم تمرير هذا النمط الظاهري للخصوبة إلى الجيل القادم لأن الفرد لن يعيش حتى يبلغ سن الإنجاب. يعمل الانتقاء الطبيعي على مستوى الفرد الذي يختاره للأفراد الذين لديهم مساهمات أكبر في مجموعة الجينات للجيل القادم ، والمعروفة باسم الكائن الحي اللياقة التطورية (الداروينية).

غالبًا ما تكون اللياقة قابلة للقياس الكمي ويتم قياسها من قبل العلماء في هذا المجال. ومع ذلك ، ليس الملاءمة المطلقة للفرد هو المهم ، بل كيفية مقارنته بالكائنات الحية الأخرى في السكان. هذا المفهوم يسمى اللياقة النسبية، يسمح للباحثين بتحديد الأفراد الذين يساهمون بنسل إضافي للجيل القادم ، وبالتالي ، كيف يمكن أن يتطور السكان.

هناك عدة طرق يمكن أن يؤثر بها الاختيار على تباين السكان: استقرار الاختيار ، والاختيار الاتجاهي ، وتنويع الاختيار ، والاختيار المعتمد على التردد ، والاختيار الجنسي. نظرًا لأن الانتقاء الطبيعي يؤثر على ترددات الأليل في مجتمع ما ، يمكن للأفراد إما أن يصبحوا متشابهين وراثيًا إلى حد ما ويمكن أن تصبح الأنماط الظاهرية المعروضة أكثر تشابهًا أو أكثر تباينًا.

استقرار الاختيار

إذا فضل الانتقاء الطبيعي نمطًا ظاهريًا متوسطًا ، بالاختيار مقابل التباين الشديد ، فسيخضع السكان استقرار الاختيار (الشكل 7). في مجموعة الفئران التي تعيش في الغابة ، على سبيل المثال ، من المرجح أن يفضل الانتقاء الطبيعي الأفراد الذين ينسجمون بشكل أفضل مع أرضية الغابة ويقل احتمال أن ترصدهم الحيوانات المفترسة. بافتراض أن الأرض هي ظل متناسق إلى حد ما من اللون البني ، فإن تلك الفئران التي يتطابق فرائها مع هذا اللون ستكون على الأرجح على قيد الحياة والتكاثر ، وتمرير جيناتها من أجل معطفها البني. الفئران التي تحمل الأليلات التي تجعلها أفتح قليلاً أو أغمق قليلاً ستبرز على الأرض وتكون أكثر عرضة للوقوع ضحية للافتراس. نتيجة لهذا الاختيار ، سينخفض ​​التباين الجيني للسكان.

شكل 7. في تثبيت الانتقاء ، يفضل النمط الظاهري المتوسط.

تحديد الاتجاه

عندما تتغير البيئة ، غالبًا ما يخضع السكان اختيار الاتجاه (الشكل 8) ، الذي يختار الطرز المظهرية في أحد طرفي طيف التباين الحالي. المثال الكلاسيكي لهذا النوع من الانتقاء هو تطور الفراشة المرقطة في إنجلترا في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. قبل الثورة الصناعية ، كانت الفراشات ذات لون فاتح في الغالب ، مما سمح لها بالاندماج مع الأشجار ذات الألوان الفاتحة والأشنات في بيئتها. ولكن عندما بدأ السخام ينبعث من المصانع ، أصبحت الأشجار مظلمة ، وأصبح من السهل على الطيور المفترسة اكتشاف العث ذي الألوان الفاتحة. بمرور الوقت ، زاد تواتر الشكل الميلاني للعثة لأن معدل البقاء على قيد الحياة لديهم أعلى في الموائل المتأثرة بتلوث الهواء لأن لونها الغامق ممزوج بالأشجار السخامية. وبالمثل ، قد تتطور مجموعة الفئران الافتراضية لتأخذ لونًا مختلفًا إذا تسبب شيء ما في تغيير لون أرضية الغابة التي يعيشون فيها. نتيجة هذا النوع من الاختيار هو تحول في التباين الجيني للسكان نحو النمط الظاهري الجديد المناسب.

الشكل 8. في الاختيار الاتجاهي ، يؤدي التغيير في البيئة إلى تغيير طيف الأنماط الظاهرية التي لوحظت.

تنويع الاختيار

في بعض الأحيان ، يمكن أن يكون لكل صنفين مختلفين أو أكثر مزاياها ويتم اختيارهما عن طريق الانتقاء الطبيعي ، بينما تكون الصفات الوسيطة ، في المتوسط ​​، أقل ملاءمة. معروف ك تنويع الاختيار (الشكل 9) ، يظهر هذا في العديد من مجموعات الحيوانات التي لها أشكال ذكور متعددة. تحصل ذكور ألفا الكبيرة المهيمنة على رفقاء بالقوة الغاشمة ، بينما يمكن للذكور الصغار التسلل للتزاوج الخفي مع الإناث في منطقة ذكر ألفا. في هذه الحالة ، سيتم اختيار كل من ذكور ألفا والذكور "المتسللين" ، ولكن يتم اختيار الذكور متوسطي الحجم ، الذين لا يستطيعون تجاوز ذكور ألفا ويكونون أكبر من أن يتسللوا إلى التزاوج. يمكن أن يحدث الانتقاء المتنوع أيضًا عندما تفضل التغيرات البيئية الأفراد على طرفي الطيف الظاهري. تخيل مجموعة من الفئران تعيش على الشاطئ حيث توجد رمال فاتحة اللون تتخللها بقع من العشب الطويل. في هذا السيناريو ، سيتم تفضيل الفئران ذات الألوان الفاتحة التي تمتزج مع الرمال ، وكذلك الفئران ذات اللون الداكن التي يمكنها الاختباء في العشب. من ناحية أخرى ، لن تمتزج الفئران متوسطة اللون مع العشب أو الرمل ، وبالتالي من المرجح أن تأكلها الحيوانات المفترسة. نتيجة هذا النوع من الاختيار هو زيادة التباين الجيني حيث يصبح السكان أكثر تنوعًا.

شكل 9: عند تنويع الانتقاء ، يتم اختيار صفتين متطرفتين أو أكثر ، بينما يتم اختيار متوسط ​​الصفة مقابلها.

سؤال الممارسة

يمكن أن تؤثر الأنواع المختلفة من الانتقاء الطبيعي على توزيع الطرز المظهرية داخل مجموعة سكانية (راجع الأشكال 7 و 8 و 9). في السنوات الأخيرة ، أصبحت المصانع أكثر نظافة ، وانبثقت كميات أقل من السخام في البيئة. ما هو تأثير ذلك في رأيك على توزيع لون العثة في السكان؟

اختيار يعتمد على التردد

نوع آخر من التحديد يسمى اختيار يعتمد على التردد، تفضل الأنماط الظاهرية الشائعة (الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي) أو النادرة (الاختيار المعتمد على التردد السلبي). يظهر مثال مثير للاهتمام لهذا النوع من الاختيار في مجموعة فريدة من السحالي في شمال غرب المحيط الهادئ. تأتي السحالي ذات البقعة الجانبية الشائعة في ثلاثة أنماط بلون الحلق: البرتقالي والأزرق والأصفر.

الشكل 10. السحلية الصفراء الحنجرة ذات البقعة الجانبية أصغر من الذكور ذات الحلق الأزرق أو البرتقالي الحنجرة وتبدو قليلاً مثل إناث النوع ، مما يسمح لها بالتسلل إلى الجماع. (الائتمان: "tinyfroglet" / فليكر)

كل من هذه الأشكال لها استراتيجية إنجابية مختلفة: الذكور البرتقالية هم الأقوى ويمكنهم محاربة الذكور الآخرين للوصول إلى إناثهم. وتبدو مثل الإناث قليلاً ، مما يسمح لها بالتسلل إلى الجماع. مثل لعبة مقص ورق الصخر ، يدق البرتقالي الأزرق والأزرق يدق الأصفر والأصفر يدق البرتقالي في المنافسة على الإناث. أي ، يمكن للذكور البرتقالية الكبيرة والقوية محاربة الذكور الزرقاء للتزاوج مع الإناث المرتبطين بزوج من اللون الأزرق ، وينجح الذكور الأزرقون في حماية زملائهم من الذكور الحذاء الرياضي الأصفر ، ويمكن للذكور الأصفر أن يتسللوا من التزاوج من الزملاء المحتملين من الذكور البرتقالية الكبيرة متعددة الزوجات.

في هذا السيناريو ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية عن طريق الانتقاء الطبيعي عندما يهيمن الذكور الزرقاء على السكان ، وسوف تزدهر الذكور الزرقاء عندما يكون معظمها من الذكور الصفراء ، وسيتم اختيار الذكور الصفراء عندما يكون الذكور البرتقاليون هم الأكثر اكتظاظًا بالسكان. ونتيجة لذلك ، فإن مجموعات السحالي ذات البقعة الجانبية تدور في توزيع هذه الأنماط الظاهرية - في جيل واحد ، قد يكون اللون البرتقالي هو السائد ، ثم تبدأ الذكور الصفراء في الزيادة في التردد. بمجرد أن تشكل الذكور الصفراء غالبية السكان ، سيتم اختيار الذكور الزرقاء. أخيرًا ، عندما تصبح الذكور الزرقاء شائعة ، سيتم تفضيل الذكور البرتقالية مرة أخرى.

يعمل الاختيار السلبي المعتمد على التردد على زيادة التباين الجيني للسكان عن طريق اختيار أنماط ظاهرية نادرة ، في حين أن الاختيار المعتمد على التردد الإيجابي عادةً ما يقلل التباين الجيني عن طريق اختيار الأنماط الظاهرية الشائعة.

الاختيار الجنسي

غالبًا ما يختلف الذكور والإناث من بعض الأنواع تمامًا عن بعضهم البعض بطرق تتجاوز الأعضاء التناسلية. غالبًا ما يكون الذكور أكبر حجمًا ، على سبيل المثال ، ويعرضون العديد من الألوان والزخارف المتقنة ، مثل ذيل الطاووس ، بينما تميل الإناث إلى أن تكون أصغر حجمًا وأكثر بهتانًا في الزخرفة. تُعرف هذه الاختلافات باسم مثنوية الشكل الجنسية (الشكل 11) ، والذي ينشأ من حقيقة أنه في العديد من المجموعات السكانية ، ولا سيما الحيوانات ، هناك تباين أكبر في النجاح الإنجابي للذكور مقارنة بالإناث. أي أن بعض الذكور - غالبًا ما يكون الذكور الأكبر أو الأقوى أو الأكثر تزويجًا - يحصلون على الغالبية العظمى من إجمالي حالات التزاوج ، بينما لا يحصل الآخرون على أي حالات تزاوج. يمكن أن يحدث هذا لأن الذكور أفضل في محاربة الذكور الآخرين ، أو لأن الإناث ستختار التزاوج مع الذكور الأكبر أو الأكثر تزينًا. في كلتا الحالتين ، يولد هذا الاختلاف في النجاح الإنجابي ضغط اختيار قوي بين الذكور للحصول على تلك التزاوج ، مما يؤدي إلى تطور حجم أكبر للجسم وزخارف متقنة لجذب انتباه الإناث. من ناحية أخرى ، تميل الإناث إلى الحصول على عدد قليل من التزاوجات المختارة ، وبالتالي ، فمن الأرجح أن تختار الذكور الأكثر رغبة.

تختلف مثنوية الشكل الجنسية بشكل كبير بين الأنواع ، بالطبع ، وبعض الأنواع ينعكس دور الجنس. في مثل هذه الحالات ، تميل الإناث إلى أن يكون لها تباين أكبر في نجاحها الإنجابي مقارنة بالذكور ويتم اختيارها بالمقابل لحجم الجسم الأكبر والسمات التفصيلية التي عادة ما تكون مميزة للذكور.

الشكل 11. لوحظ ازدواج الشكل الجنسي في (أ) الطاووس والطاووس ، (ب) Argiope appensa العناكب (أنثى العنكبوت هي الكبيرة) ، وفي (ج) بط الخشب. (الائتمان "العناكب": تعديل العمل بواسطة "Sanba38" / رصيد ويكيميديا ​​كومنز "البطة": تعديل العمل بواسطة كيفن كول)

تُعرف ضغوط الاختيار على الذكور والإناث للحصول على التزاوج باسم الانتقاء الجنسي ، ويمكن أن يؤدي إلى تطوير خصائص جنسية ثانوية لا تفيد احتمالية بقاء الفرد على قيد الحياة ولكنها تساعد في زيادة نجاحه الإنجابي. يمكن أن يكون الاختيار الجنسي قويًا لدرجة أنه يختار السمات التي تضر في الواقع ببقاء الفرد. فكر مرة أخرى في ذيل الطاووس. في حين أنها جميلة والذكر صاحب الذيل الأكبر والأكثر غنى بالألوان من المرجح أن يفوز بالأنثى ، إلا أنه ليس الملحق الأكثر عملية. بالإضافة إلى كونه مرئيًا بشكل أكبر للحيوانات المفترسة ، فإنه يجعل الذكور أبطأ في محاولاتهم للهروب. هناك بعض الأدلة على أن هذا الخطر ، في الواقع ، هو سبب إعجاب الإناث بالذيول الكبيرة في المقام الأول. التخمين هو أن ذيول كبيرة تحمل مخاطر ، وأن أفضل الذكور فقط هم الذين ينجو من هذا الخطر: فكلما كان الذيل أكبر ، كان الذكر أكثر ملاءمة. تُعرف هذه الفكرة باسم مبدأ الإعاقة.

ال فرضية الجينات الجيدة تنص على أن الذكور يطورون هذه الزخارف الرائعة لإظهار كفاءة التمثيل الغذائي أو قدرتها على مكافحة الأمراض. ثم تختار الإناث الذكور ذوي الصفات الأكثر إثارة للإعجاب لأنها تشير إلى تفوقهم الجيني ، والذي سينقلونه بعد ذلك إلى ذريتهم. على الرغم من أنه قد يُقال إن الإناث لا ينبغي أن تكون انتقائيًا لأنه من المحتمل أن يقلل ذلك من عدد نسلها ، إذا كان الذكور الأفضل أبًا أكثر ملاءمة لذرية ، فقد يكون ذلك مفيدًا. النسل الأقل والأكثر صحة قد يزيد من فرص البقاء على قيد الحياة أكثر من النسل الأضعف.

في كل من مبدأ الإعاقة وفرضية الجينات الجيدة ، يقال أن السمة هي إشارة صادقة من جودة الذكور ، مما يمنح الإناث طريقة للعثور على أفضل رفقاء - الذكور الذين سينقلون أفضل الجينات إلى ذريتهم.

لا يوجد كائن حي مثالي

يعد الانتقاء الطبيعي قوة دافعة في التطور ويمكن أن يولد مجموعات سكانية تتكيف بشكل أفضل للبقاء على قيد الحياة والتكاثر بنجاح في بيئاتها. لكن الانتقاء الطبيعي لا يمكن أن ينتج الكائن الحي المثالي. يمكن فقط للانتقاء الطبيعي أن يختار التباين الموجود في المجتمع ولا يقوم بإنشاء أي شيء من البداية. وبالتالي ، فهو مقيد بالتباين الجيني الحالي للسكان وأي أليلات جديدة تنشأ من خلال الطفرات وتدفق الجينات.

الانتقاء الطبيعي محدود أيضًا لأنه يعمل على مستوى الأفراد ، وليس الأليلات ، وترتبط بعض الأليلات بسبب قربها المادي في الجينوم ، مما يجعل من المرجح أن تنتقل معًا (عدم توازن الارتباط). قد يحمل أي فرد بعض الأليلات المفيدة وبعض الأليلات غير المواتية. إنه التأثير الصافي لهذه الأليلات ، أو ملاءمة الكائن الحي ، الذي يمكن أن يعمل عليه الانتقاء الطبيعي. نتيجة لذلك ، يمكن أن تُفقد الأليلات الجيدة إذا حملها أفراد لديهم أيضًا العديد من الأليلات السيئة بشكل كبير بالمثل ، ويمكن الاحتفاظ بالأليلات السيئة إذا تم حملها بواسطة أفراد لديهم ما يكفي من الأليلات الجيدة لتحقيق فائدة عامة للياقة البدنية.

علاوة على ذلك ، يمكن تقييد الانتقاء الطبيعي بالعلاقات بين الأشكال المتعددة المختلفة. قد يمنح شكل واحد لياقة أعلى من الآخر ، ولكن قد لا يزيد التردد بسبب حقيقة أن الانتقال من سمة أقل فائدة إلى سمة أكثر فائدة يتطلب المرور بنمط ظاهري أقل فائدة. فكر في العودة إلى الفئران التي تعيش على الشاطئ. بعضها فاتح اللون ويمتزج بالرمل ، بينما البعض الآخر داكن ويمتزج مع بقع العشب. قد تكون الفئران ذات الألوان الداكنة ، بشكل عام ، أكثر ملاءمة من الفئران ذات الألوان الفاتحة ، وللوهلة الأولى ، قد يتوقع المرء أن يتم اختيار الفئران ذات الألوان الفاتحة لتلوين أغمق. لكن تذكر أن النمط الظاهري الوسيط ، وهو معطف متوسط ​​اللون ، سيء جدًا بالنسبة للفئران - فهي لا تستطيع الاندماج مع الرمل أو العشب ، ومن المرجح أن تأكلها الحيوانات المفترسة. نتيجة لذلك ، لن يتم اختيار الفئران ذات الألوان الفاتحة لتلوين داكن لأن هؤلاء الأفراد الذين بدأوا في التحرك في هذا الاتجاه (بدأ اختيارهم لطبقة أغمق) سيكونون أقل لياقة من أولئك الذين ظلوا فاتحًا.

أخيرًا ، من المهم أن نفهم أنه ليس كل التطور قابل للتكيف. في حين أن الانتقاء الطبيعي يختار الأفراد الأكثر لياقة وغالبًا ما يؤدي إلى مجموعة سكانية أكثر ملاءمة بشكل عام ، فإن قوى التطور الأخرى ، بما في ذلك الانجراف الجيني وتدفق الجينات ، غالبًا ما تفعل العكس: إدخال الأليلات الضارة إلى مجموعة الجينات السكانية. ليس للتطور أي غرض - فهو لا يغير السكان إلى مثال مُسبق. إنه ببساطة مجموع القوى المختلفة الموصوفة في هذا الفصل وكيف تؤثر على التباين الوراثي والظاهري للسكان.

أسئلة الممارسة

أعط مثالاً على سمة ربما تكون قد تطورت نتيجة لمبدأ الإعاقة واشرح تفكيرك.

ضع قائمة بالطرق التي يمكن أن يؤثر بها التطور على تباين السكان ووصف كيفية تأثيرها على ترددات الأليل.


التزاوج غير العشوائي

إذا تزاوج الأفراد مع أقرانهم بشكل غير عشوائي ، يمكن أن تكون النتيجة تغيرًا في عدد السكان. هناك العديد من الأسباب لحدوث التزاوج غير العشوائي. أحد الأسباب هو اختيار الشريك البسيط على سبيل المثال ، قد تفضل إناث الطاووس الطاووس ذي الذيل الأكبر والأكثر إشراقًا. يتم اختيار السمات التي تؤدي إلى مزيد من التزاوج للفرد عن طريق الانتقاء الطبيعي. أحد الأشكال الشائعة لاختيار الشريك ، يسمى التزاوج المتنوع ، هو تفضيل الفرد للتزاوج مع شركاء يشبهونهم ظاهريًا.

سبب آخر للتزاوج غير العشوائي هو الموقع المادي. هذا صحيح بشكل خاص في عدد كبير من السكان موزعة على مسافات جغرافية كبيرة حيث لا يمكن لجميع الأفراد الوصول بشكل متساوٍ إلى بعضهم البعض. قد يكون البعض على بعد أميال عبر الغابات أو فوق التضاريس الوعرة ، بينما قد يعيش البعض الآخر على الفور في مكان قريب.


التأثيرات المرغوبة المحتملة لثاني أكسيد التيتانيوم2 NPs

نفس خصائص TiO ذات الحجم النانوي2 المرتبطة بآثار ضارة غير مرغوب فيها يمكن استغلالها لبعض التطبيقات المفيدة. التأثير المضاد للميكروبات من TiO المنشط بالصور2 تُعرف NPs منذ عام 1985 179 ومنذ ذلك الحين وصفت العديد من التقارير نشاطها المحتمل كمضاد للميكروبات ضد العديد من الكائنات الحية الدقيقة. 180 كما هو متوقع ، يزداد التأثير المضاد للميكروبات مع أحجام الجسيمات الأصغر 181 ومع ذلك ، قد يحجب تكتل المسحوق هذا التأثير. 151 عند تعرضه للإشعاع فوق البنفسجي UV-C ، TiO2 يقلل من التنشيط الضوئي والإصلاح الداكن للحمض النووي في البكتيريا ، مما يزيد من فعالية تشعيع الأشعة فوق البنفسجية ج. 182

TiO2 NPs لها تطبيقات محتملة في إزالة أو تقليل تأثير المد الأحمر 183 المرتبط بالطحالب الضارة K.brevis التي تنتج مادة البريفيتوكسين السامة للأعصاب (PbTxs). علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه لتطهير المياه والهواء والأسطح ، مع التطبيقات الممكنة لثاني أكسيد التيتانيوم2 في شكل أغشية صلبة أو جسيمات حرة. نظرًا لاستخدامها في القضاء على السموم والملوثات والجراثيم من الماء والهواء ، يمكن تصنيفها على أنها مادة مؤكسدة / تنظيف واسعة الطيف. ومع ذلك ، يجب الحفاظ على توازن مستنير بين فوائد نظام التنظيف هذا وآثاره السلبية المحتملة.

يقدم الممارسون الوطنيون إمكانيات جديدة في الطب سواء لأغراض التشخيص أو العلاج. على سبيل المثال ، تشير الدراسات الحديثة إلى أنه يمكن استخدام NPs المغناطيسية في علاج السرطان لتوصيل الأدوية المستهدفة. 184 أشارت العديد من الدراسات الحديثة إلى أن الخلايا السرطانية المستزرعة أيضًا أكثر حساسية لثاني أكسيد التيتانيوم2 NPs من الخلايا الطبيعية .. TiO المنشط بالصور2 أظهر سمية خلوية انتقائية ضد خلايا سرطان الثدي الخبيثة للغاية MDA-MB-468 ، مقارنة بخلايا MCF-7 غير الخبيثة. 185 وبالمثل ، فإن Degussa P25 TiO المشع بالأشعة فوق البنفسجية2 قللت NPs من صلاحية خلايا الساركوما ولكنها لم تكن سامة للأرومات الليفية المستزرعة MCR-5. 186 بالإضافة إلى ذلك ، TiO المنشط ضوئيًا بالأشعة فوق البنفسجية2 تمنع الجسيمات تراكم خلايا الساركوما مع الصفائح الدموية البشرية ، وبالتالي تمنع تكوين النقائل. تساي وآخرون. وجد 187 أن TiO المنشط بالصورة (50 & # x003bcg / ml) ، ولكن ليس TiO بحجم النانو غير المشع2، كانت قاتلة لخلايا هيلا في المختبر ووقف نمو أورام هيلا في الفئران العارية. TiO المنشط بالصور2 أظهر أيضًا نشاطًا مضادًا للأورام في الجسم الحي ضد أورام جلد الفئران. 188 الفائدة المحتملة من TiO بحجم النانو2 في العلاج بالخلايا السرطانية تم الإبلاغ عنها أيضًا من قبل مجموعات بحثية أخرى. 189 & # x02013 192 يبدو أن السمية الخلوية ضد خطوط الخلايا السرطانية المختلفة تعتمد على نوع الخلية وتركيز الجسيمات وكيمياء السطح.

يُعد ظهور الخلايا السرطانية المقاومة للأدوية المتعددة عقبة رئيسية أمام نجاح العلاج الكيميائي. أغنية وآخرون. أبلغ 193 عن تأثير معزز لـ TiO بحجم نانو2 على امتصاص الأدوية من قبل خلايا سرطان الدم المقاومة للأدوية تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية. واعد جدًا أيضًا اكتشاف أن الخلايا السرطانية يمكن تدميرها بشكل فعال عن طريق استخدام TiO بحجم النانو المشع بالأشعة السينية2. 194 مزيج من جسم مضاد أحادي النسيلة مترافق بحجم النانو2 مع الحث الضوئي 195 و electroporation 196 تم اقتراحها أيضًا لعلاج السرطان الانتقائي. ستمكّن الأجسام المضادة أحادية النسيلة من الاستهداف الانتقائي للخلايا السرطانية ، وسيؤدي التحريض الضوئي إلى توليد الجذور المحلية ، كما أن التثقيب الكهربائي من شأنه تسريع توصيل TiO بحجم النانو2 في الخلايا السرطانية. تم اقتراح إمكانية جديدة لعلاج السرطان مؤخرًا 197 ، والتي فيها TiO22 تم اقتران NPs وحمض الفوليك وتبين أنه يتم استيعابهما بواسطة خلايا هيلا عبر مستقبلات الفولات.


الاستنتاجات

تتشابه معظم أسباب فرط كالسيوم الدم لدى الأطفال مع تلك التي تحدث عند البالغين ، ولكنها تحدث بترددات مختلفة عبر الطيف العمري من الولادة إلى البلوغ. يحتوي فرط كالسيوم الدم على تشخيص تفاضلي واسع (الجدول 1) ، والتقييم السريري الشامل متبوعًا بالاستخدام التدريجي للتحقيقات ضروري لتوضيح السبب الأساسي (الشكل & # x200 ب (الشكل 2). 2). يعد تحديد مسببات فرط كالسيوم الدم أمرًا بالغ الأهمية لنجاح العلاج ولضمان نمو الطفل وتطوره.


نظرية التطور الداروينية الجديدة غير مكتملة بدون لامارك

بعد عقود من إنكار إمكانية توريث السمات المدفوعة بيئيًا ، يدعو المزيد والمزيد من علماء الوراثة البارزين إلى مراجعة رئيسية لنظرية التطور الداروينية الجديدة. لا يوجد شيء حديث حول ما يسمى بالتصنيع التطوري الحديث ، ويجب إعادة النظر فيه أو استبداله. لقد نشرت قبل ذلك بضع دراسات ألقت بظلال من الشك على الدور الأساسي للجينات على الأقل كمحركات للتطور.
الجينات لا تهم (كثيرا)
قد لا يكون الجين & quotselfish & quot هو محرك التطور بعد كل شيء

تتناول هذه المقالة العديد من الأفكار نفسها التي كتب عنها راي على مر السنين. الجزء المثير للقلق بشكل خاص هو أن الضرر الأيضي الناتج عن العوامل البيئية يستمر لمدة تصل إلى 10 أجيال في الثدييات الأعلى ، ومن المحتمل في البشر أيضًا.
توضح المقالة أيضًا نقطة ضد الطبيعة المنفصلة للوراثة المدفوعة وراثيًا للسمات - أي الجينات التي تعمل مثل الجسيمات التي تتطابق / تتصل / ترتبط بجزيئات أخرى مماثلة. لا يسعني إلا أن أتحدث عن التراكم المستمر للأدلة على أن هذه الفكرة ، التي من المحتمل أن تكون مستعارة من الفيزياء ، هي فكرة خاطئة. الطبيعة في الأساس متصلة مثل الموجة ، وبالتالي فإن آلية الوراثة اللاجينية تعمل كحقل له تأثير مخفف على الأجيال.

& مثل. يعتمد الموضوع الموحِّد للكثير من البيولوجيا الحديثة على نظرية التطور التي وضعها تشارلز داروين ، وهي عملية الانتقاء الطبيعي التي تختار الطبيعة من خلالها الكائنات الحية الأفضل والأكثر تكيفًا للتكاثر والتكاثر والبقاء على قيد الحياة. تسمى هذه العملية أيضًا بالتكيف ، وتعتبر السمات التي من المرجح أن تساعد الفرد على البقاء على قيد الحياة قابلة للتكيف. مع تغير الكائنات الحية وازدهار المتغيرات الجديدة ، تظهر الأنواع وتتطور. في خمسينيات القرن التاسع عشر ، عندما وصف داروين محرك الانتقاء الطبيعي هذا ، كانت الآليات الجزيئية الأساسية غير معروفة. ولكن على مدار القرن الماضي ، حددت التطورات في علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية نظرية داروينية حديثة لكيفية عمل التطور: تتطور تسلسلات الحمض النووي بشكل عشوائي ، وتتضاعف الكائنات ذات التسلسلات المحددة التي تتكيف بشكل أفضل مع البيئة وتسود. هذه هي الأنواع التي تهيمن على مكانة معينة ، حتى تتغير البيئة ويشتعل محرك التطور مرة أخرى.
لكن تبين أن هذا التفسير للتطور غير مكتمل ، مما يشير إلى أن الآليات الجزيئية الأخرى تلعب أيضًا دورًا في كيفية تطور الأنواع. مشكلة واحدة مع نظرية داروين هي أنه ، بينما الأنواع فعل تطور سمات أكثر تكيفًا (تسمى الأنماط الظاهرية من قبل علماء الأحياء) ، فإن معدل طفرة تسلسل الحمض النووي العشوائي يكون بطيئًا جدًايشرح لوحظت العديد من التغييرات. اقترح العلماء ، الذين يدركون هذه القضية جيدًا ، مجموعة متنوعة من الآليات الجينية للتعويض: الانجراف الجيني ، حيث تخضع مجموعات صغيرة من الأفراد لتغير جيني جذري أو رعاف ، حيث تقوم مجموعة واحدة من الجينات بقمع مجموعة أخرى ، على سبيل المثال لا الحصر.
ومع ذلك ، حتى مع وجود مثل هذه الآليات قيد التشغيل ، فإن معدلات الطفرات الجينية للكائنات الحية المعقدة مثل البشر أقل بشكل كبير من تواتر التغيير لمجموعة من السمات ، من التعديلات في التمثيل الغذائي إلى مقاومة المرض. يصعب تفسير الظهور السريع لتنوع السمات فقط من خلال علم الوراثة الكلاسيكي والنظرية الداروينية الجديدة. نقلاً عن عالم الأحياء التطوري البارز جوناثان بي إل بارد ، الذي كان يعيد صياغة تي إس إليوت: "بين النمط الظاهري والنمط الجيني يسقط الظل".
وتمتد مشاكل نظرية داروين من علم التطور إلى مجالات أخرى من علم الأحياء والطب الحيوي. على سبيل المثال، إذا كانت الوراثة الجينية تحدد سماتنا ، فلماذا يكون لدى التوائم المتماثلة التي لها نفس الجينات عمومًا أنواع مختلفة من الأمراض؟ ولماذا تشترك نسبة منخفضة فقط (غالبًا أقل من 1 في المائة) من المصابين بأمراض معينة في طفرة جينية مشتركة؟ إذا كان معدل الطفرات عشوائيًا وثابتًا ، فلماذا إذن ازداد تواتر العديد من الأمراض أكثر من 10 أضعاف في غضون عقدين فقط؟ كيف يمكن لمئات الملوثات البيئية أن تغير بداية المرض ، ولكنليس تسلسل الحمض النووي؟ في التطور والطب الحيوي ، تكون معدلات تباين السمات المظهرية أسرع بكثير من معدل التباين الجيني والطفرة - ولكن لماذا؟ & quot

& مثل. السؤال هو: إذا كان الانتقاء الطبيعي لا يعمل على الطفرات الجينية وحدها ، فما هي القوى الجزيئية التي تخلق المجموعة الكاملة من التباين في السمات المطلوبة للانتقاء الطبيعي لإنهاء المهمة؟ جاء أحد الأدلة بعد ما يقرب من قرن من اقتراح داروين نظريته ، في عام 1953 ، تمامًا كما كان جيمس واتسون وفرانسيس كريك يكشفان ألغاز الحمض النووي واللولب المزدوج. في ذلك العام، أفاد عالم الأحياء التطوري كونراد وادينجتون من جامعة إدنبرة أن ذباب الفاكهة المعرض لمحفز كيميائي خارجي أو تغيرات في درجة الحرارة أثناء التطور الجنيني يمكن دفعه لتطوير هياكل أجنحة مختلفة. التغييرات التي أحدثها العلماء في ذلك الجيل الفردي ستُورث بعد ذلك عن طريق ذرية أسفل النسب. صاغ وادينجتون مصطلحًا حديثًا - "علم التخلق" - لوصف ظاهرة التغيير السريع. بشكل ملحوظ ، قبل أن يكشف واتسون وكريك عن بنية الحمض النووي الخاصة بهما ، أدرك وادينجتون التأثير المحتمل الذي يمكن أن يحدثه اكتشافه على نظرية التطور: كان تغيير الجيل الواحد في أجنحة ذبابة الفاكهة داعمًا للأفكار الأصلية للهرطقة لامارك. يبدو أن البيئة يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على السمات. & مثل

& مثل. كل هذه الآليات اللاجينية حاسمة ولها أدوار فريدة في التنظيم الجزيئي لكيفية عمل الحمض النووي. ويترتب على ذلك أن تنظيم علم الأحياء لن يتضمن أبدًا "عملية وراثية فقط" ، ولا "عملية جينية فقط". بدلاً من ذلك ، تم دمج عمليات علم التخلق والوراثة تمامًا. أحدهما لا يعمل بدون الآخر. & مثل

& مثل. لكي يكون لعلم الوراثة اللاجينية تأثير كبير على التطور ، يجب أن تكون تعديلاته موروثة من قبل الأجيال اللاحقة ، تمامًا مثل تسلسل الحمض النووي والطفرات الجينية. لكن الوراثة اللاجينية لا تتبع العديد من القواعد المندلية التي تنطبق على علم الوراثة الكلاسيكي ونظرية التطور الداروينية الجديدة. تنص هذه القواعد على أن تسلسل الحمض النووي والجينات تعمل بشكل منفصل ، مثل الجسيمات عند التكاثر ، تتحد "الجسيمات" من كل والد بشكل عشوائي مع زوج مطابق من الوالد الآخر ، مما يؤدي إلى تسلسل DNA جديد وتعبير جديد عن السمات الموروثة. على النقيض من ذلك ، يحدث الميراث فوق الجيني عبر الأجيال عندما ينقل الخط الجرثومي (الحيوانات المنوية أو البويضة) معلومات الوراثة اللاجينية بين الأجيال ، حتى في غياب التعرض البيئي المباشر المستمر. يكون الإجهاد البيئي والتعرض له تأثيرًا خاصًا أثناء نمو السلالة الجرثومية - على سبيل المثال ، عندما تتطور الأعضاء التناسلية للجنين إلى خصية للرجال أو المبيضين للنساء لإنتاج الحيوانات المنوية أو البويضات في وقت لاحق من الحياة. في الواقع ، يمكن أن يؤدي التعرض البيئي خلال هذا الوقت الحرج إلى حدوث تغييرات جينية دائمة عبر مثيلة الحمض النووي وتعديلات هيستون وتغيير الحمض النووي الريبي غير المشفر. & مثل

& مثل. الدليل على هذا الشكل غير الجيني للوراثة ، والذي حدده فريقي في جامعة ولاية واشنطن في عام 2000 ، مقنع. النتائج المنشورة من قبل مجموعتي في علم في2005 أظهر قدرة المواد الكيميائية البيئية على تعزيز وراثة المرض في الجرذان عبر ثلاثة أجيال ، إلى النسل الأكبر وما بعده ، في غياب أي تعرض مستمر. تم توثيق هذه الظاهرة بشكل أكبر من قبل العديد من المعامل في عدد من الأنواع المختلفة خلال العقد الماضي. ومن الأمثلة على ذلك عندما ذكر جراهام بيردج Graham Burdge وفريقه في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة أن التغذية المفرطة في الفئران تسببت في حدوث شذوذات استقلابية مستحثة جينيًا على مدى ثلاثة أجيال.

& مثل. في عمل آخر ، وجد سيبوم سونغ وزملاؤه في جامعة تكساس أوستن ذلك الجفاف والتغيرات في درجة الحرارة الناجمة عن التطور اللاجيني في النباتات ، مما يؤدي إلى تغيرات في النمو والسمات المزهرة ، على مدى أجيال. في الآونة الأخيرة ، أشار عدد من الدراسات إلى ذلك يمكن أن يعزز الإجهاد البيئي التغيرات اللاجينية التي تنتقل وتحفز الأمراض في الأجيال اللاحقة. أظهرت دراسة حديثة أجرتها غيرليند ميتز وزملاؤها في جامعة ليثبريدج في كندا ذلك كبح جماح الجرذان الحوامل أو ، بدلاً من ذلك ، إجبارها على السباحة ، تسبب في أضرار جينية تعرض الأطفال حديثي الولادة للخطر. شجع هذا الإجهاد الموروث من الأسلاف أيضًا الميراث فوق الجيني عبر الأجيال للتشوهات في النسل الأكبر من الأنثى الحامل المكشوفة. تدعم العديد من الدراسات الآن دور الإجهاد البيئي في تعزيز الوراثة فوق الجينية عبر الأجيال للمرض. & quot

& مثل. لقد أصبح الميراث عبر الأجيال اللاجيني المستحث بيئيًا الآنملاحظفي النباتات والحشرات والأسماك والطيور والقوارض والخنازير والبشر. وبالتالي ، فهي ظاهرة محفوظة للغاية. لقد ثبت أن الميراث فوق الجيني عبر الأجيال لتنوع السمات المظهرية والمرض يحدث عبر فترة لا تقل عن 10 أجيال في معظم الكائنات الحية، مع إجراء أكثر الدراسات شمولاً في النباتات لمئات الأجيال. أحد الأمثلة في النباتات ، وهي سمة مزهرة ناتجة عن الحرارة لاحظها لأول مرة كارل لينيوس في القرن الثامن عشر ، تم العثور عليها لاحقًا على أنها ناتجة عن تعديل مثيلة الحمض النووي الذي حدث في النبات الأولي ، وتم الحفاظ عليه لمدة 100 جيل. في الديدان ، الصفات التي تغيرت بسبب التغيرات في التغذية تبين أنها تنتشر على مدى 50 جيلًا. في الثدييات ذات الأجيال الأطول ، وجدنا سمات غير طبيعية ناتجة عن السموم منتشرة منذ ما يقرب من 10 أجيال. في معظم هذه الدراسات ، لا تتدهور الصفات عبر الأجيال بل تستمر. حتى تجربة وادينجتون مع الذباب تم نقلها إلى 16 جيلًا ، وتم نشر السمات المتغيرة ولا تزال موجودة حتى يومنا هذا. & مثل

& مثل. مثلما اقترح لامارك ، التغييرات في البيئة تغير حرفيا بيولوجيتنا. و حتى في حالة عدم التعرض المستمر ، فإن البيولوجيا المتغيرة ، معبراً عنها كصفات أو في شكل مرض ، تنتقل من جيل إلى الجيل التالي. & مثل

& مثل. أحد الأمثلة التي درسناها في مختبرنا تضمن تأثير التعرض للمواد الكيميائية البيئية على تباين السمات والمرض. في دراستنا ، شرعنا في التحقيق قدرة مادة سامة بيئية - فينكلوزولين ، أكثر مبيدات الفطريات شيوعًا في الزراعة اليوم - على تغيير السمات من خلال التغيير الجيني. أولاً ، قمنا بتعريض أنثى جرذ حامل لمبيد الفطريات لفترة وجيزة ، ثم قمنا بتربية ذريتها لمدة ثلاثة أجيال ، إلى ذرية كبيرة ، في غياب أي تعرض مستمر. بالنسبة لجميع الذكور تقريبًا من خلال النسب ، لاحظنا انخفاضًا في عدد الحيوانات المنوية وقدرتها على البقاء وما يرتبط بها من حالات العقم مع تقدم العمر. وقد لاحظنا مجموعة متنوعة من الحالات المرضية الأخرى في كل من الذكور والإناث على حدٍ سواء بعد ثلاثة أجيال من التعرض المباشر ، بما في ذلك التشوهات في الخصية والمبيض والكلى والبروستاتا والغدد الثديية والدماغ.. تتضمن التعديلات اللاجينية المقابلة في الحيوانات المنوية تغييرات في مثيلة الحمض النووي وتعبير الحمض النووي الريبي غير المشفر. & quot

& مثل. أظهر بحثنا أن الأجداد كما أثر التعرض للفينكلوزولين السام على الانتقاء الجنسي لدى الحيوانات على مدى ثلاثة أجيال من النسب. اعتبر قوة رئيسية في التطور منذ طرح داروين لأول مرة نظريته ، الانتقاء الجنسي - المعروف أيضًا باسم تفضيل الشريك - تم تقييمه بالسماح للإناث من المواليد الأخريات بالاختيار بين أحفاد الذكور المكشوفين أو غير المعرضين. اختارت الإناث بأغلبية ساحقة أولئك الذين يفتقرون إلى التغيرات اللاجينية عبر الأجيال والذين لم يتعرض أسلافهم. ختاما، أدى التعرض لمبيد الفطريات إلى تغيير التخلق الوراثي للحيوانات المنوية لدى السليل ، والذي أدى بدوره إلى وراثة خصائص الانتقاء الجنسي المعروف أنها تقلل التكرار الذي قد تنتشر به جيناتها في المجتمع الأوسع وتؤثر بشكل مباشر على التطور على نطاق التطور الجزئي. & مثل

& مثل. يستمر دعم دور الوراثة اللاجينية في التطور في الازدياد. تقارن إحدى الدراسات المثيرة للاهتمام الحمض النووي للإنسان والنياندرتال ، حيث تكون الاختلافات الجينية أقل وضوحًا بشكل ملحوظ من الاختلافات اللاجينية ، والتي تنطوي على تغييرات في مثيلة الحمض النووي في الجينوم. باختصار، يوفر دمج المفاهيم اللاماركية الجديدة والداروينية الجديدة في نظرية موحدة أساسًا جزيئيًا أكثر كفاءة لكيفية عمل التطور. كل من الآليات الداروينية الجديدة واللاماركية الجديدة تقود التطور ، ويبدو أنها متشابكة. في الواقع ، نظرًا لأن الوراثة اللاجينية البيئية يمكن أن تزيد من تباين السمات داخل مجموعة سكانية ، فإنها تُمكّن الانتقاء الطبيعي ، الذي يعمل عن طريق تعزيز السمات التكيفية على الآخرين. يتضمن التطور الدارويني الجديد الكلاسيكي الطفرة الجينية والتنوع الجيني كآليات جزيئية رئيسية تولد الاختلاف. أضف إلى هذه الآليات ظاهرة التخلق البيئي ، والتي تزيد بشكل مباشر من تباين السمات ، وتعزز قدرة البيئة على التوسط في الانتقاء الطبيعي والتطور.. & مثل

& مثل. هناك اعتبار إضافي حاسم لمختبرنا يتضمن قدرة علم التخلق على تغيير استقرار الجينوم ، وبالتالي ، التحفيز المباشر لنوع الطفرات الجينية التي لوحظت في بيولوجيا السرطان. تشمل الطفرات الجينية التي وجدناها هنا تباين عدد النسخ (عدد المرات التي يتكرر فيها تسلسل قصير للحمض النووي) وطفرات نقطية (تغيير نوكليوتيد واحد ضمن تسلسل الحمض النووي) في الأجيال اللاحقة. من المعروف أن جميع أنواع الطفرات الجينية تقريبًا لها تغير جيني سلائف يزيد من القابلية لتطوير تلك الطفرة. لاحظنا أن التعرض البيئي المباشر في الجيل الأول كان له تغيرات جينية ولا طفرات جينية ، ولكن تم تحديد زيادة في الطفرات الجينية عبر الأجيال.. نظرًا لأن الوراثة اللاجينية البيئية يمكن أن تعزز كلاً من تباين السمات والطفرات ، فإنها تسرع محرك التطور بطريقة لا تستطيع الآليات الداروينية وحدها.

& مثل. لدى نظرية التطور الموحدة الكثير من المتشككين ، خاصة في ضوء نموذج الحتمية الجينية الذي أثر في العلوم البيولوجية لأكثر من 100 عام. ترى الحتمية الجينية أن الحمض النووي هو اللبنة الأساسية للبيولوجيا ، وأن تسلسل الحمض النووي هو عنصر التحكم الجزيئي النهائي. ربما كان الخماسي الرئيسي للحتمية الجينية هو تسلسل الجينوم البشري ، والذي كان لتقديم الدليل النهائي على أسبقية الجين. تم التنبؤ بأن دراسات الارتباط على مستوى الجينوم توفر علامات بيولوجية لظواهر الحياة الطبيعية وغير الطبيعية وتكشف عن أسس المرض. ولكن في أعقاب هذا التسلسل ، فإن التنبؤ الرئيسي للحتمية الجينية - أن غالبية البيولوجيا البشرية والمرض يمكن فهمهما من خلال عدسة علم الوراثة - لم يثبت.. & مثل



تعليقات:

  1. Shakanris

    ما رأيك في حقيقة أن فيسنتي دل بوسكي سيقود المنتخب الإسباني؟

  2. Atkinson

    انت لست على حق. أنا متأكد. يمكنني إثبات ذلك. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا على PM.

  3. Kapono

    انت على حق تماما. هناك شيء بالنسبة لي أيضًا يبدو أنه فكرة ممتازة. أنا أتفق معك.



اكتب رسالة