يكشف البحث الذي أجراه مختبر العلوم الطبية التابع لمركز البحوث الطبية أن الخلايا الموجودة في الأعضاء المختلفة تعبر بشكل انتقائي عن كروموسومات X الخاصة بالأم أو الأب. هذا الاختلاف، الذي يظهر في كل من البيانات البشرية ونماذج الفئران، مدفوع بالمنافسة الخلوية ويؤثر على نمو الأعضاء لدى الإناث البيولوجية
كشف بحث جديد نُشر في 26 يوليو في مجلة Nature Genetics من قبل مجموعة تطوير الغدد الليمفاوية في مختبر العلوم الطبية التابع لمركز البحوث الطبية أن مساهمة الخلايا التي تعبر عن كروموسومات X من الأم أو الأب يمكن أن تكون متحيزة بشكل انتقائي في أجزاء مختلفة من الجسم. تستخدم الدراسة بيانات بشرية من مشروع 1000 جينوم جنبًا إلى جنب مع نماذج الفئران التي تظهر اختلافات في تسلسل الحمض النووي المرتبط بـ X لتعزيز فهمنا الأساسي للتطور في الإناث البيولوجية اللاتي لديهن كروموسومين X.
الآليات الكامنة وراء اختيار كروموسوم X
حتى الآن، كان يُعتقد أن استخدام كروموسوم X من الأم والأب كان متشابهًا في جميع أنحاء الجسم. وتظهر الدراسة الجديدة أن هذا ليس صحيحا دائما، وأن الأعضاء المختلفة قد تكون متحيزة لاستخدام كروموسومات X الخاصة بالأم أو الأب. ويكشف البحث أيضًا عن العملية التي تؤدي إلى هذا التحيز: المنافسة بين الخلايا التي تبرز أحد الكروموسومات X. في بعض الأشخاص، تستخدم الخلايا الموجودة في أعضاء مثل القلب في الغالب الكروموسوم X من أحد الوالدين، في حين تستخدم الخلايا المناعية بشكل حصري تقريبًا. كروموسوم X من الوالد الآخر. وهذا يوفر خطوة مهمة إلى الأمام في فهم مبادئ وآليات التطور لدى الإناث XX.
عواقب اختيار كروموسوم X
ترث الإناث البيولوجية اثنين من كروموسومات X - واحد من كل من الوالدين - بالإضافة إلى جميع المواد الوراثية الأخرى التي تبني الجسم وتحافظ عليه. ولكن على الرغم من وجود كروموسوم X الأبوي، إلا أنه يتم التعبير عن كروموسوم X واحد فقط بشكل فعال في كل خلية. نظرًا لأن تسلسل الحمض النووي لكل كروموسوم X يحتوي على اختلافات جينية، فإن كل خلية تختار في الواقع التعبير عن مجموعة فريدة من السمات المستمدة من أحد الوالدين.
وقال ماتياس ماركنشلاجر، الذي يقود مجموعة أبحاث تطوير اللمفاويات: "لقد أدركنا أنه عندما تختار الخلايا أحد كروموسوماتها X على الآخر، فإنها تختار أيضًا المتغيرات الجينية التي تريد التعبير عنها". "ونتيجة لذلك، تعبر الخلايا الفردية عن متغيرات جينية متميزة. ونحن نعمل الآن على اكتشاف المزيد حول كيفية تشكيل المتغيرات الجينية المرتبطة بـ X لتطور الكائن الحي، وما إذا كان الاستخدام الانتقائي لكروموسومات X في أنسجة معينة قد يؤثر على احتمالية حدوث حالات معينة في وقت لاحق من الحياة.
دراسة على الجين STAG2
وركز الباحثون على جين معين على الكروموسوم X، يسمى STAG2. ووجدوا أن الخلايا ذات المتغير الجيني لـ STAG2 فشلت في التطور إلى خلايا مناعية تسمى الخلايا الليمفاوية لدى الإناث التي تحمل متغير STAG2 على كروموسوم X واحد، والنسخة العادية ('المرجعية') من STAG2 على كروموسوم X الآخر.
في المقابل، كانت الخلايا التي لها نفس متغير STAG2 قادرة تمامًا على تكوين الخلايا الليمفاوية في الذكور XY (مع نسخة واحدة من كروموسوم X)، أو في الإناث حيث يحمل كلا الكروموسومين X المتغير.
وخلص الباحثون إلى أن ما يمنع الخلايا المتغيرة من تكوين الخلايا الليمفاوية ليس المتغير نفسه، ولكن وجود الخلايا التي تعبر عن النسخة الطبيعية من STAG2. وهذا يوضح أن الخلايا تتنافس للحصول على "الإذن" لتكوين أنواع معينة من الخلايا داخل الجسم. تكشف النتائج عن جانب جديد من التنوع المرتبط بالكروموسوم X لم يتم تقديره من قبل: وهو أن التفاعلات بين الخلايا يمكن أن تشكل مساهمة التنوع الجيني المرتبط بالكروموسوم X في أنواع وأنسجة محددة من الخلايا.
حتى لو كانت الخلايا التي تعبر عن STAG2 الطبيعي هي التي تسود في تكوين الدم، فإن الخلايا التي تعبر عن المتغير قد تبقى على قيد الحياة في أعضاء أخرى من الجسم. أثار هذا اهتمام المؤلفة الرئيسية للدراسة، تيريزا بوينافينتورا، وقالت: "كان العمل في هذا المشروع مثيرًا بشكل خاص بالنسبة لي لأنه جعلني مهتمة بمساهمة كل من كروموسومي X في أنسجتي المختلفة".
تكشف هذه النتائج عن جانب لم يتم تقديره سابقًا من التنوع المرتبط بالكروموسوم X، حيث يمكن للتفاعلات بين الحيوانات المستنسخة اللاجينية المختلفة أن تشكل مساهمة التنوع الجيني المرتبط بالكروموسوم X في أنواع وأنسجة محددة من الخلايا.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
الردود 3
الرابط كان على ما يرام
"الحدائق تختار"
منذ متى يحق لرياض الأطفال التصويت؟ عشوائي... 50% من الحالات تأخذ من الأب 50% من الأم.. آسف الوالد 1 والوالد 2
مثير! شكرا.
يوجد خطأ في رابط المقالة العلمية.