وجدت دراسة جديدة في بيولوجيا الجينوم والتطور أن العلاقة بين عمر الأب والاضطرابات الخلقية النادرة أكثر تعقيدًا مما كان يعتقده العلماء سابقًا.
لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الآباء الأكبر سنا هم أكثر عرضة لإنجاب أطفال يعانون من تشوهات في العظام والقلب، مثل الودانة، ومتلازمة آبرت، ونونان أو اضطرابات النمو العصبي، والفصام، والتوحد، وذلك بسبب الطفرات الجينية التي تتراكم في الحيوانات المنوية مع مرور الوقت. الوقت.
تشير الأدلة العلمية الحديثة إلى أن العلاقة بين عمر الأب وبعض التغيرات الجينية أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا. وتظهر الدراسة أنه على الرغم من أن عمر الأب يرتبط بزيادة خطر الإصابة ببعض الطفرات، إلا أن البعض الآخر يمكن أن يحدث حتى قبل البلوغ.
وخلال الدراسة الأخيرة، وجد الباحثون أن تأخر الأبوة يزيد من خطر الطفرات التي تساهم في تطور الأمراض الخلقية لدى الأطفال. وتؤكد الدراسة بشكل خاص على دور الطفرات “الدافعة” أو “الأنانية” (الأجزاء الجينية التي يمكن أن تعزز انتقالها إلى الأجيال القادمة على حساب جينات أخرى في المحتوى الجيني)، وهي أكثر انتشارا لدى الرجال الأكبر سنا وتساهم بشكل كبير في التشوهات الخلقية. اضطرابات.
يزيد تأخر الأبوة من خطر وراثة طفرة جديدة قد تسبب اضطرابًا خلقيًا في النسل. وعلى وجه الخصوص، يزداد تواتر بعض طفرات FGFR3 مع تقدم العمر.
مستقبل عامل نمو الخلايا الليفية 3 (FGFR3) هو بروتين في البشر يتم التعبير عنه في الأنسجة بما في ذلك الغضروف والدماغ والأمعاء والكلى.
تعد الطفرات “الدافعة” أو “الأنانية” التي يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات خلقية أكثر شيوعًا في الخط الجرثومي (تسلسلات الخلايا الجرثومية التي تحتوي على مادة وراثية يمكن نقلها إلى النسل)، كما أن تواترها لدى الرجال المتقدمين في السن أعلى بكثير من الطفرات الجينية. متوسط معدل الطفرة المقدرة. لكل انقسام خلية، لكل جيل.
على الرغم من أهمية الطفرات “الأنانية” في الخط الذكري بسبب ارتفاع معدل حدوثها وتواترها، فضلا عن آثارها المسببة للأمراض، فإن الباحثين لا يفهمون من أين تأتي الطفرات حقا ولماذا يتم العثور عليها في كثير من الأحيان.
في هذه الدراسة، جمع الباحثون عينات من الحيوانات المنوية من متبرعين مجهولين في عيادات في النمسا وقاموا بالتحقيق في التردد المتغير للطفرات الجينية لعشرة طفرات مختلفة في FGFR3 لدى الرجال الذين تتراوح أعمارهم بين 23 إلى 59 عامًا.
ووجد الباحثون أن متغير FGFR3 المرتبط بالودانة، وهو الشكل الأكثر شيوعًا للقزامة، يزداد مع تقدم عمر الأب. متغير آخر، يرتبط بخلل التنسج الثانوي، وهو اضطراب هيكلي شديد ومميت عادة عند الأطفال يتميز بقفص صدري صغير بشكل غير متناسب وأطراف قصيرة جدًا، ويزداد أيضًا مع عمر الأب.
ومع ذلك، وجد الباحثون أن العديد من طفرات FGFR3 لم تكن مرتبطة بعمر الأب. على وجه الخصوص، لم يكن المتغير المرتبط بمتلازمة كاتشل (ضخامة النهايات، وطول القامة، ومتلازمة فقدان السمع) أكثر شيوعًا في الحيوانات المنوية لدى الرجال الأكبر سنًا مقارنة بالرجال الأصغر سنًا.
ماذا سيحدث للإنسان إذا “اختفى” كروموسوم Y؟
أفاد علماء أن الكروموسوم Y، الذي يحتوي على الجين المحدد للذكور لدى البشر والثدييات الأخرى، يتدهور في الجنس البشري وقد يختفي بعد بضعة ملايين من السنين.
يقول العديد من العلماء أن هذا سيؤدي إلى الانقراض ما لم يطور البشر جينًا جنسيًا جديدًا.
يتم تحديد جنس الجنين عند البشر والثدييات الأخرى بواسطة جينات X وY. لدى الإناث كروموسومان X، ولدى الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم Y صغير.
يتمتع كروموسوم Y بتأثير قوي لأنه يحتوي على جين مهم جدًا يحفز نمو الذكور في الجنين.
تكون جميع الأجنة إناثًا حتى الأسبوع 12 تقريبًا، وبعد ذلك يبدأ الجين الموجود على كروموسوم Y في تشغيل جينات أخرى تنظم نمو الخصية (وهذا هو سبب امتلاك الرجال للحلمات).
وأوضح البروفيسور جيني جريفز السبب وراء “اختفاء” كروموسوم Y، قائلا إنه خلال الـ 166 مليون سنة الماضية، فقد كروموسوم Y البشري ما بين 900 إلى 55 جينة نشطة، مما يعني فقدان 5 جينات لكل مليون سنة تقريبا. . وبهذه الوتيرة، من المتوقع أن تختفي آخر 55 جينة في كروموسوم Y خلال حوالي 11 مليون سنة.
قد لا يبدو هذا بمثابة أزمة وجودية وشيكة، لكن علماء آخرين يقولون إن عمر الكروموسوم Y يمكن أن يتراوح من بضعة آلاف من السنين إلى ما لا نهاية.
ومع ذلك، فإن البشر ليسوا النوع الوحيد الذي يواجه أزمة كروموسوم Y، حيث فقدت سلالتان من القوارض بالفعل كروموسوم Y، لكنهما لا تزالان على قيد الحياة.
تشمل هذه السلالات التي اختفى فيها كروموسوم Y تمامًا فئران الخلد في أوروبا الشرقية والفئران الشوكية في اليابان.
على الرغم من أنه ليس من الواضح بعد كيف تحدد فئران الخلد الجنس بدون جين SRY (عامل تحديد الخصية أو بروتين Y الخاص بالمنطقة المحددة للجنس، والمسؤول عن بدء تحديد جنس الذكر لدى البشر)، فقد حالفهم الحظ مع الفئران الشوكية، وهي مجموعة مكونة من ثلاثة أنواع مختلفة من الفئران. صِنف. وفي الجزر اليابانية، جميعها مهددة بالانقراض.
وبينما اكتشفوا أن معظم الجينات الموجودة على الكروموسوم Y لدى الفئران الشوكية قد تم نقلها إلى كروموسومات أخرى، فقد استغرق الأمر بعض الوقت لتعقب ما حل محل SRY.
نجح العلماء في تحديد تسلسل الحمض النووي الموجود في ذكور الفئران. وبعد دراسة التسلسل عن كثب، اكتشفوا اختلافًا بسيطًا بالقرب من جين يسمى SOX9. وبحسب الدراسة، فإن هذا الجين يخبر الجسم بكيفية صنع بروتين مهم لنمو الخصيتين.
ويعتقد العلماء أن هذه القطعة الإضافية من الحمض النووي تشبه المفتاح الذي يقوم بتشغيل SOX9، حتى بدون جين SRY.
إذن ماذا يعني هذا بالنسبة للبشر؟
يحتاج البشر إلى بويضة أنثى وحيوان منوي ذكري للتكاثر، وببساطة لا يعمل أحدهما بدون الآخر. مما يعني أن نهاية كروموسوم Y يمكن أن تنذر بانقراض الجنس البشري.
وقال البروفيسور جريفز: “النتائج تدعم احتمالا بديلا، وهو أن البشر يمكن أن يطوروا جينة جديدة تحدد الجنس. ولكن ربما لا يزال الأمر ليس بهذه البساطة.”
