تُميز الكروموسومات بين الرجال والنساء؛ حيث تحمل الخلايا الجسدية للمرأة زوجًا من الكروموسومX , بينما تحمل خلايا الرجل الجسدية كروموسوم X واحد فقط. لو أن كلا هذين الكروموسومين كانا نشطين في الأنثى لكان لديها ضعف عدد نسخ البروتين الناتجة عن هذا الكروموسوم مقارنة بالذكر, ما يؤدي إلى اختلال توازن الكيمياء الحيوية في الجسم.

تضمن لنا الطبيعة عدم حدوث ذلك؛ نظرًا لأن أحد الكروموسومين X يُعطَّل تمامًا وبشكل دائم اثناء نمو الانثى مبكرا في الرحم ، فتحمل خلايا الإناث كروموسومين X أحدهما نشط والآخر معطل.

أظهر بحث أُجريَ على الفئران أن جزيئًا من الحمض النووي الرايبوزي RNA يُدعى«Xist» يلعب دورًا محوريًا في هذه العملية؛ حيث ترتبط مئات النسخ من هذا الجزيء على أحد الكروموسومين، وترسو هذه الجزيئات على جزيئات أخرى والتي تؤدي إلى تعطيل الكروموسوم.

قام فريق من الباحثين بقيادة »أنطون فوتز-«Anton Wutz أستاذ علم الجينات بجامعة «ETH Zurich» بسويسرا- باكتشاف عدد من الجزيئات المسئولة عن هذا التعطيل باستخدام خلايا جذعية للفئران، تحمل هذه الخلايا خاصتين مميزتين، الأولى: أنها تشبه خلايا البويضة غير المخصبة كونها تحمل كروموسومًا مفردًا- بعكس الخلايا الجسدية التي تحمل زوجًا من الكروموسومات- والثانية: أنها معدلة بالدرجة التي تسمح للعلماء بإنتاج جزيء «Xist» بشكلٍ مستمر؛ مما يؤدي إلى تعطيل الكروموسوم X المفرد فتموت الخلية نظرًا لأن الجينات اللازمة لاستمرار بقائها على قيد الحياة لم تعد بإمكان الخلية قراءتها.

في تجربة فحص واسعة النطاق استخدام العلماء هذه الخلايا الجذعية لتحديد أي الجينات هو الفعّال في عملية تعطيل الكروموسوم. يمكن اعتبار هذه التجربة بمثابة عملية إنقاذ للخلايا الجذعية التي كانت لتموت بالطريقة الأخرى.

استخدم الباحثون فيروسًا يُحدث تدميرًا عشوائيًا للجينات المنفردة في المادة الوراثية في تلك الخلايا الجذعية. أدّى بعض من هذه العمليات إلى تدمير الجين اللازم لتحفيز جزيء الحمض النووي «Xist RNA» بتعطيل الكروموسوم X؛ وبالتالي لم يتعطل الكروموسوم X ولم تمُت الخلايا.

وبذلك استطاع العلماء فصل الخلايا الناجية وتحديد 7جينات رئيسية في عملية التعطيل. أحد هذه الجينات جين يدعى «Spen» والذي يعرف العلماء عنه أنه يُنتج بروتينًا يسمح للجين بالارتباط والتراكم على شريط الـRNA ويمنع قراءة الجينات. وفي حالة نقص هذا الجين في خلية الفأر لن يتمكن البروتين المسئول عن تغيير تركيب الكروموسوم X من التراكم بفعالية على الكروموسوم وتعطيله. وأوضح الأستاذ فوتز أننا بحاجة إلى مزيد من الأبحاث لفهم دقيق لآلية التعطيل وللدور التي تلعبه الجينات الأخرى المكتشفة حديثًا في هذه العملية.

كما استطاع فريق آخر من باحثين بريطانيين اكتشاف عدد من الجينات اللازمة في عملية تعطيلX، من بينها الجين «Spen»، وذلك باستخدام طريقة أخرى غير إدراج الفيروس، هي عملية» تداخل الحمض النووي الرايبوزي ((RNA-RNA interference  «.

يقول فوتز: »مثل هذه الأبحاث هي حقًا أكثر تعقيدًا من الأبحاث الجينية الأخرى؛ حيث أن جزء كبير من معارفنا عن جينات الثدييات يأتي من نتائج الأبحاث على ذبابة الفاكهة »الدروسوفيلا-«drosophilidae، والتي عادةً ما تستخدم كنموذج للكائن الحي في أبحاث علم الأحياء وخاصة أبحاث الجينات. ولكن هذه الطريقة غير فعالة في هذا البحث نظرًا لاختلاف نظام الكروموسومات في ذبابة الفاكهة عنه في الثدييات حيث أنه لا يقوم بتعطيل أحد الكروموسومينX  ؛ لذلك لايمكننا استخدام جينات ذبابة الفاكهة لمعرفة أي الجينات هي المرشحة لتكون مسئولة عن عملية التعطيل«.

وفقًا لفوتز، يرجع الفضل في جعل هذا البحث ممكنًا إلى التقدم في أبحاث الخلايا الجذعية والكروموسومات الذي شهدته السنوات الأخيرة.

وتكمن أهمية هذا البحث في أنه يمدنا برؤية نافذة عن النظام الجيني البشري؛ حيث اُكتُشِفَ أن البشر أيضا يحملون جينات الجزيء Xist ومنها الجين spen ، ولكن لا يمكننا إسقاط هذه النتائج بصورة مباشرة على الإنسان؛ لاختلاف الخارطة الجينية للبشر عنها في الفئران.

فقبْل عدة سنوات افترض فريق من الباحثين الفرنسيين أنه بالإضافة إلى وجود الجزيء «Xist» الذي يؤدي إلى التعطيل، يوجد نظام يضمن للكروموسوم X المفرد في ذكور الإنسان وأحد الكروموسومين X في إناثه أن يظل نشطًا، والذي لايوجد مثله لدى الفئران.هذا التفاعل المتبادل بين عوامل التنشيط والتعطيل بأن نظام الكروموسوم X في أجسامنا قد يكون أكثر تعقيدًا مما نظن، ويظل أمام علماء الجينات الكثير من العمل لتحقيق فهم دقيق لكيفية سير هذه العمليات.

إعداد/ ترجمة: Hanan Gamal

مراجعة: Hosny Ayman

تصميم:  Ayman Samy

المصدر: http://sc.egyres.com/yCvke