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:
الأوقاف تخلد ذكرى أحمد زويل: رمز علمي رفع اسم مصر عالميا
في لفتة تقديرية لرموز العلم والإنجاز، أصدرت وزارة الأوقاف بيانًا خاصا لإحياء ذكرى العالم الكبير الدكتور أحمد زويل، الذي غيّبه الموت في الثاني من أغسطس عام 2016، مؤكدة أن ذكراه لا تزال حاضرة في وجدان الوطن، باعتباره أحد أبرز من أنجبتهم مصر في العصر الحديث، وأحد عمالقة البحث العلمي الذين أسهموا في خدمة الإنسانية بجهود غير مسبوقة.
وأكدت الوزارة في بيانها أن الدكتور زويل شكّل علامة مضيئة في سجل العلماء، إذ ارتبط اسمه باكتشاف علمي فريد هو "الفيمتو ثانية" — وحدة زمنية دقيقة مكنت العلماء من رصد التفاعلات الكيميائية كما لم يحدث من قبل، ما أدى إلى ولادة علم جديد عرف بـ"كيمياء الفيمتو"، والذي غيّر مفهوم الزمن في الكيمياء، وجعل من زويل أول عالم عربي ومصري يفوز بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1999.
وسلط البيان الضوء على ما أحدثه الدكتور زويل من ثورة علمية حين طور تقنيات تعتمد على الليزر لإنتاج ومضات ضوئية بالغة القصر، سمحت بدراسة التفاعلات الكيميائية في لحظات حدوثها، ما مكن العلماء من متابعة لحظة انكسار الروابط وتشكيل أخرى جديدة، وهو ما فتح آفاقًا واسعة لفهم العمليات الدقيقة داخل الذرات والجزيئات.
كما أكدت الوزارة في بيانها أن العلماء هم ورثة الأنبياء، وأن ما قدمه زويل من علم نافع وإبداع خلاق يعد من أعظم صور القرب إلى الله، مشيدة في السياق ذاته بمكانته العلمية وسيرته الوطنية النقية، التي جعلت منه قدوة حقيقية لكل باحث عن التميز، ومثالًا على الالتزام بالقيم والولاء للوطن والإنسانية.
وأشارت الوزارة إلى أن رؤيتها الاستراتيجية تضع قضية بناء الإنسان وصناعة الحضارة في صدارة أولوياتها، مشددة على أهمية إبراز النماذج العلمية المتميزة، وتحفيز الأجيال الجديدة للاقتداء بها.
وفي هذا الإطار، خصصت الوزارة بابًا مستقلًا على منصتها الرقمية لعرض إنجازات علماء المسلمين عبر أكثر من ألف عام، بهدف إحياء روح الإبداع والابتكار.
وختم البيان بتأكيد وزير الأوقاف على اعتزازه العميق بلحظة إهداء الدكتور زويل له كتابه الشهير "عصر العلم" موقعا بخط يده، داعيًا المولى عز وجل أن يتغمده بواسع رحمته، وأن يُلهم شباب الأمة السير على نهجه في خدمة الدين والوطن والإنسانية.
حسام موافي: شرب الحشيش لا يحتاج لمصحة.. والترامادول يستوجب الدخول الفوري