جزيئات صغيرة في الحمض النووي تمكن العلماء من تغيير جنس الأجنة من ذكور إلى إناث
تاريخ النشر: 29th, May 2024 GMT
إسبانيا – 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.
ويتم 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.
ولكي 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: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: الحمض النووی
إقرأ أيضاً:
علماء يكتشفون مركباً من الزيتون يساعد فى علاج السمنة ومرض السكر
تشير نتائج دراسة جديدة أجريت على الفئران نشرها موقع Medical Express، إلى أن حمض الإلينوليك، وهو مركب طبيعي موجود في الزيتون، يمكن أن يخفض مستويات السكر في الدم ويعزز فقدان الوزن، وقد يمهد البحث الطريق لتطوير منتجات طبيعية آمنة وغير مكلفة لإدارة السمنة ومرض السكري من النوع الثاني لدى البشر.
مركب من الزيتونوجد الباحثون أنه بعد أسبوع واحد فقط، كان وزن الفئران البدينة المصابة بمرض السكري والتي تم إعطاؤها حمض الإلينوليك عن طريق الفم أقل بشكل ملحوظ وأظهرت تنظيمًا أفضل لسكر الدم (الجلوكوز) مقارنة بما قبل العلاج ومقارنة بالفئران البدينة التي لم تتلق حمض الإلينوليك، كان تأثير خفض الجلوكوز مماثلاً لتأثير دواء السكري عن طريق الحقن ليراجلوتيد وأفضل من الميتفورمين، أحد أكثر الأدوية الفموية شيوعًا لمرض السكري من النوع 2.
وقال دونجمين ليو، قائد فريق البحث، والأستاذ في قسم التغذية البشرية والتمارين الرياضية في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، “إن تعديلات نمط الحياة وتدابير الصحة العامة كان لها تأثير محدود على ارتفاع معدل انتشار السمنة، وهي واحدة من أهم عوامل الخطر لمرض السكري من النوع الثاني”.
وأضاف، إن الأدوية المتاحة لعلاج السمنة غير فعّالة في الحفاظ على الوزن، وهي باهظة الثمن أو تنطوي على مخاطر محتملة على السلامة على المدى الطويل، وكان هدفنا هو تطوير عوامل متعددة الأهداف أكثر أمانًا ورخيصة يمكنها منع حدوث الاضطرابات الأيضية ومرض السكري من النوع 2.”
تقدمت الدكتورة هنا الخالدي، وهي عالمة أبحاث في مختبر ليو في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، النتائج في NUTRITION 2024 ، وهو الاجتماع السنوي الرئيسي للجمعية الأمريكية للتغذية الذي عقد في الفترة من 29 يونيو إلى 2 يوليو في شيكاغو.
يركز فريق ليو البحثي على اكتشاف المركبات النشطة بيولوجيًا من المنتجات الطبيعية لإدارة مرض السكري، في السابق، كانوا يبحثون عن أهداف جزيئية محددة للمركبات الطبيعية في أجزاء الجسم التي تساعد بشكل فعال في تنظيم عملية التمثيل الغذائي، مثل البنكرياس والعضلات والأنسجة الدهنية والكبد، ومع ذلك، نظرًا لأن المنتجات الطبيعية عادةً ما تكون ذات توافر حيوي ضعيف، فقد قرروا معرفة ما إذا كان بإمكانهم بدلاً من ذلك استهداف إفراز الهرمونات الأيضية في الأمعاء لتنظيم وظيفة التمثيل الغذائي بشكل غير مباشر.
اقرأ أيضاًالمنوعاتامرأة تدخل موسوعة جينيس بـ18 وشماً على جسدها لـ مادونا
بالنسبة للعمل الجديد، بدأ الباحثون بتحديد المركبات الطبيعية التي تعمل على الخلايا L، والتي تحتوي على هرمونين أيضيين يتم إطلاقهما أثناء تناول الوجبة.
تعمل هذه الهرمونات، المسماة GLP-1 وPYY، معًا لتعزيز الشعور بالشبع ومنع الإفراط في تناول الطعام مع التحكم في مستويات السكر في الدم والتمثيل الغذائي.
وكشفت عملية الفحص أن حمض الإلينوليك، الموجود في الزيتون الناضج وزيت الزيتون البكر الممتاز، يمكن أن يحفز إطلاق هذه الهرمونات في الأمعاء، لقد تمكنوا من صنع حمض الإلينوليك عن طريق تحطيم سلائفه الأوليوروبين، وهو أقل تكلفة من استخلاصه مباشرة من الزيتون.
وقد أظهرت الاختبارات التي أجريت على المركب على الفئران البدينة المصابة بمرض السكري أن الفئران التي تلقت حمض الإلينوليك عن طريق الفم شهدت تحسنات كبيرة في صحتها الأيضية مقارنة بالفئران البدينة، وبعد 4 إلى 5 أسابيع من العلاج، أظهرت الفئران انخفاضًا بنسبة 10.7% في السمنة وكذلك مستويات السكر في الدم وحساسية الأنسولين التي كانت مماثلة لتلك الموجودة لدى الفئران النحيفة الصحية.
كما أدى حمض الإلينوليك أيضًا إلى تقليل تناول الطعام بشكل كبير وتعزيز فقدان الوزن، وهو ما يرتبط بتحسن مستويات الدورة الدموية لـ PYY وGLP-1 وتقليل تنظيم الببتيد المرتبط بالأجوتي في منطقة ما تحت المهاد، من المعروف أن الببتيد المرتبط بالأجوتي يزيد من تناول الطعام وزيادة الوزن.
بشكل عام، أظهرت الدراسة أن حمض الإلينوليك الموجود في الزيتونله تأثيرات واعدة على إطلاق الهرمونات والصحة الأيضية ” زيادة معدلات الحرق”، وخاصة في حالات السمنة والسكري”.
«المنافذ الحدودية» تشرف على تطوير منفذ خطم ملاحة