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:
اكتشاف علاج لتساقط الشعر والصلع الوراثي
البلاد ــ وكالات
أظهرت دراسة حديثة إمكانية علاج الصلع الوراثي لدى الرجال والنساء باستخدام “جل السكر الديوكسيريبوز”، وهو مركب طبيعي ينتجه الجسم.
ووفقًا لموقع “ساينس أليرت”، يُعد الصلع الوراثي السبب الأكثر شيوعًا لتساقط الشعر عالميًا لدى الرجال والنساء. خلال دراسة تناولت تأثير السكر الديوكسيريبوز على شفاء الجروح لدى الفئران، لوحظ أن الفراء حول الجروح نما بسرعة أكبر مقارنةً بفئران لم تتلقَّ العلاج.
وفي تجربة أجريت على فئران ذكور تعاني من تساقط الشعر بسبب هرمون التستوستيرون، أزال الباحثون الفراء من ظهورها، وطبقوا يوميًّا جرعات صغيرة من جل الديوكسيريبوز على الجلد المكشوف. وخلال أسابيع، نما الشعر في هذه المناطق بشكل ملحوظ، حيث أظهرت الفئران شعرًا أطول وأسمك. وكان التأثير مماثلًا لفعالية دواء مينوكسيديل، المعروف تجاريًّا بـ “روغين”، وهو علاج موضعي شائع لتساقط الشعر.
وإذا أثبتت الدراسات فعالية جل الديوكسيريبوز لدى البشر، فقد يصبح هذا العلاج خيارًا واعدًا لعلاج الثعلبة الأندروجينية وتحفيز نمو الشعر، وحتى الرموش والحواجب، خصوصًا بعد العلاج الكيميائي.
يُذكر أن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) اعتمدت فقط عقارين لعلاج الصلع الوراثي هما: مينوكسيديل وفيناسترايد، ما يجعل اكتشاف علاج جديد خطوة هامة في هذا المجال.
تقرير يكشف كيف ساعدت بريطانيا جماعة القاعدة في سوريا