أخبار العالم

تمكّن الجزيئات الصغيرة في الحمض النووي العلماء من تغيير جنس الأجنة من ذكر إلى أنثى



لكروموسومات الثدييات تأثير كبير على نمو الفرد كذكر أو أنثى، لكن دراسة جديدة كشفت أن انسحاب هذه الكروموسومات الجنسية يمكن تجاوزه بواسطة جزيئات صغيرة تسمى microRNA.

أظهرت الدراسة، التي نُشرت في 7 مايو في مجلة Nature Communications، أن حذف الجينات الموجودة خلف جزيئات معينة من الحمض النووي الريبي (microRNA) يمكن أن يحول الفئران الذكور إلى إناث في الرحم، مما يؤدي إلى عكس الجنس بشكل كامل.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة رافائيل خيمينيز، أستاذ علم الوراثة في جامعة غرناطة، لموقع Live Science: “لم نتوقع أن تكون النتائج مفاجئة كما هي”.

ويعتمد تحديد الجنس في الثدييات على توازن دقيق بين مجموعات الجينات “المتضادة” ــ مجموعة تدفع تطور الخصائص الأنثوية، مثل المبيضين، وأخرى تنتج الخصائص الذكورية، مثل الخصيتين.

في وقت مبكر من نمو الحيوان، تنقلب المقاييس بطريقة أو بأخرى، مما يؤدي إلى سلسلة لا رجعة فيها من الخطوات التي تبلغ ذروتها في تطور أي من مجموعتي الأعضاء الجنسية.

يوضح فرانسيسكو باريونويفو، المؤلف المشارك للدراسة وأستاذ علم الوراثة في جامعة غرناطة: “في مرحلة مبكرة جدًا من تطورنا، تتمتع جميع الثدييات بالقدرة على أن تكون ذكرًا أو أنثى”. يؤدي الجين الذي يسمى عامل تحديد الخصية أو بروتين المنطقة المحددة للجنس Y (SRY)، والذي يوجد فقط على الكروموسوم Y، إلى سلسلة من الأحداث التي تشكل الخصيتين. يؤدي غياب الجين لدى الأفراد الذين لديهم كروموسومات X فقط إلى تكوين المبايض.

يعرف العلماء الكثير عن الجينات المشاركة في صنع البروتينات اللازمة لهذه العمليات. لكن جزءًا كبيرًا من الحمض النووي للثدييات، بما في ذلك حوالي 98٪ من الجينوم البشري، لا يرمز لأي بروتينات، لذلك لم يكن العلماء متأكدين من الدور الذي تلعبه هذه الجينات الأخرى، إن وجدت، في تحديد الجنس.

يتم تحويل هذه الامتدادات من المادة الوراثية، والتي كانت تعتبر منذ فترة طويلة “الحمض النووي غير المرغوب فيه”، إلى جزيئات تسمى الحمض النووي الريبي غير المشفر، بدلا من البروتينات. يمكن أن يؤثر الحمض النووي الريبي (RNA) على العديد من العمليات البيولوجية. حوالي ربع هذه الجزيئات عبارة عن جزيئات RNA الدقيقة، والتي يمكنها الارتباط بالعديد من الجينات وتنظيم مستويات نشاطها.

ومن بين آلاف جزيئات microRNA المعروفة، ركز الفريق على مجموعة من ستة جزيئات معروفة بتفاعلها مع الجينات المشاركة في تحديد الجنس. لقد حذفوا هذه الجزيئات من أجنة الفئران النامية التي تحتوي إما على كروموسومات XY أو XX.

طورت الفئران XX مبيضين، كما هو متوقع، لكن الفئران XY أظهرت علامات مبكرة لتطور الرحم وكان لديها مبيضين لا يمكن تمييزهما 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 Live Science: “لقد رأينا الغدد التناسلية تحت المجهر وكانت مليئة بالإشارة لهذه العلامة الأنثوية”.

ولتأكيد النتائج، كرروا التجارب عدة مرات، باستخدام استراتيجيات مختلفة لحذف microRNAs، وهي جزيئات RNA المسؤولة عن التحكم في التعبير الجيني.

لكي 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 جزيئات microRNA في الفئران XY تسبب في إنتاج هذا البروتين بعد حوالي 12 ساعة من الموعد الطبيعي. وهذا بدوره يؤثر على إنتاج البروتين المختلف الضروري لنمو الأعضاء الجنسية الذكرية. في النهاية، أدت سلسلة الأحداث هذه إلى عكس الفئران لممارسة الجنس.

في حين أن الدراسة أجريت على الفئران فقط، إلا أن الـ microRNAs الستة الرئيسية موجودة في جميع الفقاريات ويعود تاريخها إلى الفقاريات الأولى، قبل حوالي 500 مليون سنة. ولذلك، فمن المحتمل جدًا أن تعمل هذه المجموعة من الرنا الميكروي بشكل مماثل في الثدييات الأخرى أيضًا، بما في ذلك البشر.





المصدر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى