جزيئات صغيرة في الحمض النووي تمكن العلماء من تغيير جنس الأجنة من ذكور إلى إناث
تاريخ النشر: 27th, May 2024 GMT
تتمتع كروموسومات الثدييات بتأثير كبير على تطور الفرد كذكر أو أنثى، لكن دراسة جديدة تكشف أن سحب هذه الكروموسومات الجنسية يمكن تجاوزه بواسطة جزيئات صغيرة تسمى microRNA.
وأظهرت الدراسة، التي نُشرت في 7 مايو في مجلة Nature Communications، أن حذف الجينات الموجودة خلف جزيئات محددة من الحمض الريبوزي النووي الميكروي (microRNA) يمكن أن يحول الفئران الذكور إلى إناث في الرحم، ما يؤدي إلى انعكاس جنسي كامل.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة رافائيل خيمينيز، أستاذ علم الوراثة في جامعة غرناطة، لموقع "لايف ساينس": "لم نتوقع أن تكون النتائج مذهلة كما هي".
ويعتمد تحديد الجنس في الثدييات على توازن دقيق بين مجموعات الجينات "المتضادة" - مجموعة تدفع إلى تطور الخصائص الأنثوية، مثل المبيضين، وأخرى تنتج الخصائص الذكورية، مثل الخصيتين.
وفي وقت مبكر من تطور الحيوان، تنقلب المقاييس بطريقة أو بأخرى، ما يؤدي إلى سلسلة لا رجعة فيها من الخطوات التي تنتهي بتطور أي من مجموعتي الأعضاء الجنسية.
ويوضح فرانسيسكو باريونويفو، المؤلف المشارك في الدراسة، وأستاذ علم الوراثة بجامعة غرناطة، أنه "في مرحلة مبكرة جدا من تطورنا، تتمتع جميع الثدييات بالقدرة على أن تكون ذكرا أو أنثى". ويؤدي الجين المسمى عامل تحديد الخصية، أو العامل المحدد للخصية أو بروتين المنطقة Y المُحددة للجنس (SRY)، والذي يوجد فقط على كروموسوم Y، إلى إثارة سلسلة من الأحداث التي تشكل الخصيتين. ويؤدي غياب الجين لدى الأفراد الذين لديهم كروموسومات X فقط إلى تكوين المبايض.
ويعرف العلماء الكثير عن الجينات المشاركة في صنع البروتينات اللازمة لهذه العمليات. لكن جزءا كبيرا من الحمض النووي للثدييات، بما في ذلك نحو 98% من الجينوم البشري، لا يرمز لأي بروتينات، لذلك لم يكن العلماء متأكدين من الدور الذي تلعبه هذه الجينات الأخرى في تحديد الجنس، إن وجدت.
إقرأ المزيدويتم تحويل هذه الامتدادات من المواد الوراثية، التي تعد منذ فترة طويلة "الحمض النووي الخردة"، إلى جزيئات تسمى الحمض النووي الريبوزي غير المشفر، بدلا من البروتينات. يمكن أن يؤثر الحمض النووي الريبوزي (RNA) على العديد من العمليات البيولوجية. ونحو ربع هذه الجزيئات عبارة عن جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي (microRNA)، والتي يمكنها الارتباط بالعديد من الجينات وتنظيم مستويات نشاطها.
ومن بين الآلاف من جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي (microRNA) المعروفة، ركز الفريق على مجموعة من ستة جزيئات معروفة بتفاعلها مع الجينات المشاركة في تحديد الجنس. وحذفوا هذه الجزيئات من أجنة الفئران النامية التي تحتوي إما على كروموسومات XY أو XX.
وطورت فئران XX المبايض، كما هو متوقع، لكن الفئران XY أظهرت علامات مبكرة لتطور الرحم وكان لديها مبيض لا يمكن تمييزه عن تلك الموجودة في الفئران XX.
وقالت أليسيا هورتادو، المؤلفة الأولى للدراسة وباحثة ما بعد الدكتوراه في المركز الأندلسي لعلم الأحياء التنموي في إشبيلية، لموقع "لايف ساينس": "لقد رأينا الغدد التناسلية تحت المجهر وكانت مليئة بالإشارة لهذه العلامة الأنثوية".
ولتأكيد النتائج، كرروا التجارب عدة مرات، باستخدام استراتيجيات مختلفة لحذف جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي (microRNA)، وهي جزيئات حمض نووي ريبوزي مسؤولة عن ضبط التعبير الجيني.
إقرأ المزيدولكي تتطور الخصيتين بشكل صحيح في الحيوانات XY، يجب أن يتم تصنيع البروتين الذي يصنعه جين SRY بكميات مناسبة وفي الأوقات المناسبة. ووجد العلماء أن غياب 6 من جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي (microRNA) في الفئران XY تسبب في إنتاج هذا البروتين بعد نحو 12 ساعة من الموعد الطبيعي. وهذا بدوره يؤثر على إنتاج بروتين مختلف ضروري لنمو الأعضاء الجنسية الذكرية. وفي نهاية المطاف، أدت سلسلة الأحداث هذه إلى عكس جنس الفئران.
وفي حين أن الدراسة قد أجريت فقط على الفئران، إلا أن جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي الستة الرئيسية موجودة في جميع الفقاريات ويعود تاريخها إلى الفقاريات الأولى، منذ نحو 500 مليون سنة. لذلك، فمن المحتمل جدا أن تعمل هذه المجموعة من جزيئات الحمض الريبوزي النووي الميكروي بشكل مشابه في الثدييات الأخرى أيضا، بما في ذلك البشر.
المصدر: لايف ساينس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات الحمض النووي بحوث تجارب جينات وراثية دراسات علمية عالم الحيوانات معلومات عامة معلومات علمية الحمض النووی
إقرأ أيضاً:
من هذا القمقم خرج مارد “الجحيم النووي”!
يمانيون – متابعات
بدأت الولايات المتحدة في 6 نوفمبر 1944، عمليات إنتاج البلوتونيوم المستخدم في صنع القنابل النووية في موقع مجمع هانفورد الواقع على نهر كولومبيا بوسط جنوب ولاية واشنطن.
تم اختيار الموقع الذي تبلغ مساحته 168000 هكتار، وشيد به مجمع صناعي عسكري ضخم. أحد أسباب اختيار هذه المساحة الكبيرة يعود إلى الرغبة في ضمان فصل مناطق عملية الإنتاج عن بعضها البعض بمسافات كبيرة لأسباب تتعلق بالسلامة. تم فصل المفاعلات عن مواقع إنتاج البلوتونيوم بمسافة ميل واحد. حلال عمليات التحضير تم إخلاء 1500 ساكن من المنطقة بما في ذلك العديد من الأمريكيين الأصليين.
أنتج البلوتونيوم لأول مرة في الولايات المتحدة في منشأة أوك ريدج في عام 1940، إلا أن الإنتاج على نطاق واسع جرى في مجمع هانفورد الذي كان يعمل هناك حوالي 51000 شخص.
البولوتونيوم يعد عنصرا مصطنعا، ويُعرف على أنه “عنصر كيميائي مشع يحضر من اليورانيوم عن طريق امتصاص النيوترونات في نوى اليورانيوم أو الذرات التي تم قصفها بالنيوترونات من خلال عملية انشطار اليورانيوم 238″، وبعد خضوعه لسلسلة معقدة من عمليات التحويل، يتم الحصول على البلوتونيوم 238.
أنزل ستار من السرية التامة على موقع هانفورد بحلول عام 1943، وجرى إحاطته بتدابير أمنية مشددة. في هذا السياق، كتب الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت بتاريخ 29 يونيو 1943 إلى الجنرال ليزلي غروفز، المسؤول عن مشروع مانهاتن لصنع القنبلة النووية قائلا: “أكتب إليكم بصفتي الشخص المسؤول عن جميع جوانب تطوير وإنتاج هذا العمل. حقيقة أن النتيجة هي.. بما أنه ذو أهمية كبيرة للأمة، فذلك يتطلب حماية هذا المشروع بشكل أكثر حزما من المواقع العسكرية الأخرى شديدة السرية”.
سر هانفورد انكشف للعالم بإلقاء الولايات المتحدة القنبلتين النوويتين على مدينتي هيروشيما وناغازاكي اليابانيتين في أغسطس عام 1945. انتهت الحرب العالمية الثانية وبدأت بعدها الحرب الباردة.
مع اشتداد التوتر في حقبة الحرب الباردة بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي، ضاعفت الولايات المتحدة المخصصات المالية لتوسيع الترسانة النووية الأمريكية، وأدى ذلك إلى زيادة كبيرة في إنتاج البلوتونيوم في موقع هانفورد.
ظل هانفورد المكان الرئيس لإنتاج البلوتونيوم حتى عام 1953، حين تم الانتهاء من بناء موقع نهر سافانا في جورجيا. بين عامي 1947 و1955، أضافت لجنة الطاقة الذرية 5 مفاعلات نووية جديدة في موقع هانفورد.
علاوة على إنتاج البلوتونيوم، جرت في أقسام أخرى بموقع هانفورد العديد من التجارب السرية. كانت الأبحاث والتجارب الإشعاعية الواسعة النطاق جارية بنشاط بحلول عام 1950، على البشر والاسماك والنباتات والحيوانات المختلفة. كان موقع هانفورد مزود بمركز مائي خاص، ومختبر بيولوجي، ومركز للسموم الإشعاعية.
ترتبت على هذه النشاطات النووية الخطيرة، كميات هائلة من النفايات، وعرفت منشأة هانفورد على أنها واحدة من أكثر المرافق تلوثا في الولايات المتحدة وعلى مستوى العالم. في هذا الموقع تم إطلاق النفايات المشعة في الغلاف الجوي وتسربها داخل التربة إلى مستوى المياه الجوفية مع تأثير خاص على نهر كولومبيا.
وزارة الصحة بولاية واشنطن رصدت في هذا الشأن أن ” التقديرات تشير إلى أن ما يقرب من 2 مليون شخص تعرضوا للإشعاع من خلال الانبعاثات الجوية أو من خلال تلوث مياه نهر كولومبيا من عام 1944 إلى عام 1972″.
أما تقارير وزارة الطاقة فقد سجلت أن عمليات الإنتاج في موقع هانفورد في السابق قد خلفت ملايين الأطنان من النفايات الصلبة، إضافة إلى مئات المليارات من الجالونات من النفايات السائلة. النفايات الصلبة وهي عبارة عن المعدات المحطمة، وملابس العمل الملوثة، وما شابه دفنت في الأرض في حفر وخنادق مختلفة، فيما جرى التخلص من النفايات السائلة عن طريق سكبها في الأرض أو في الخنادق والاحتفاظ بها في البرك.
السلطات الامريكية بدأت في تنظيف الموقع الموبوء بتلوث خطير ومزمن في عام 1989، في حين تم إغلاق آخر مفاعل في عام 1987. منذ ذلك الوقت تمت إزالة 6 من مفاعلات موقع هانفورد التسعة. وتمت أيضا في هذه العملية إزالة 879 مرفقا، وتم تنظيف 1339 موقعا للنفايات، وتم نقل 18.3 مليون طن من التربة والنفايات إلى مكب نفايات هندسي.
جهود تنظيف هذا الموقع لا تزال متواصلة نتيجة الصعوبة تحييد خطر النفايات النووية الصلبة أو السائلة بشكل نهائي، ما يجعل هذه المنطقة مصدر خطر قائل لعقود عديدة قادمة.
————————————–
– موقع روسيا اليوم
مهنيو النقل الطرقي يرفضون تعديل مرسوم الولوج إلى المهنة ويطالبون الوزارة الوصية بالحوار