13 مارس 2020
المترجم : عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 231 لسنة 2020
التصنيف : النساء والولادة
How Sperm Unpack Dad’s Genome so it Can Merge with Mom’s
باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو اكتشفوا الدور الذي يلعبه أنزيم SPRK1’s في تنظيم جينوم الأب خلال اللحظات الأولي لعملية الإخصاب - نتائج هذا البحث قد تساعد فسي تفسير حالات العقم ذات الأسباب غير المعروفة
 |
| مباشرة بعد أن يقوم الحيوان المنوي بتخصيب البويضة ، إنزيم SPRK1 يقود الخطوة الأولى في فك تشابك جينوم الحيوانات المنوية ، حيث يطرد بروتينات تغليف خاصة تسمى البروتامين ، والتي تفتح الحمض النووي للأب وتسمح بإعادة تنظيم كبيرة - كل ذلك في غضون ساعات. |
الحيوان المنوي يلج البويضة ، و يتطور الجنين وفي النهاية يولد الطفل. ولكن ارجع للوراء لثانية - كيف يندمج نصف جينوم الأم فعليًا مع نصف جينوم الأب ليكون جينوماً بشرياً جديداً؟ اتضح أن الباحثين لا يعرفون بالفعل الكثير عن هذه اللحظات الوجيزة نسبيًا ، لكنها اللحظات الوشيكة والحاسمة ، في عملية الإخصاب.
اكتشف باحثون في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن الإنزيم SPRK1 يقود الخطوة الأولى في فك تشابك جينوم الحيوان المنوي ، طاردًا البروتينات المغلِفة الخاصة والتي تفتح حمض الأب النووي ( DNA الأب ) وتسمح بعملية إعادة تنظيم كبيرة - كل ذلك في غضون ساعات .
نشرت الدراسة في 12 مارس 2020 في مجلة Cell (مجلة الخلية، 1).
،"في هذه الدراسة ، كنا مهتمين ببساطة بالإجابة على سؤال أساسي عن بداية الحياة".كما قال كبير المؤلفين الدكتور شيانغ دونغ فو البرفسور المتميز في قسم الطب الخليوي والجزيئي في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو. "ولكن في هذه العملية ، اكتشفنا خطوة قد تعاني من خلل وظيفي عند بعض الأشخاص ، وتتسبب في صعوبة الحمل لدى الزوجة. الآن بعد أن عرفنا أن انزيم SPRK1 يلعب دورًا هنا ، يمكن استكشاف الجزء المحتمل منه في العقم بشكل أوسع."
يمكن أن يكون الحيوان المنوي أصغر ب 20 مرة من الخلية العادية في الجسم. وعلى الرغم من أن الحيوانات المنوية تحمل فقط نصف كمية المادة الوراثية التي تحملها الخلية العادية ، إلا أنها تحتاج إلى أن تُطوى وتُعبأ بطريقة خاصة حتى يمكن احتواؤها في الحيوان المنوي. إحدى الطرق التي تقوم بها الطبيعة بذلك هي عن طريق استبدال الهستونات histones - وهي البروتينات التي يُلف حولها ال DNA ، كالخرز في العقد - بنوع مختلف من البروتين يسمى البروتامينات protamines.
لقد درس فريق الدكتور فو Fu منذ فترة طويلة أنزيم SPRK1 لسبب مختلف تمامًا: قدرته على جدْل الحمض النووي الريبي ، وهي خطوة مهمة تمكّن ترجمة الجينات إلى بروتينات ٠لتعريف الترجمة البيولوجية، راجع 2). أظهروا سابقًا أن انزيم SPRK1 مفرط النشاط في سرطان القولون، وطوروا مثبطات لتثبيط الإنزيم.
ولكن في عام 1999 ، بعد وقت قصير من نشر فو Fu ورقة تصف دور الإنزيم لأول مرة في وصل (بالجدل) ال RNA، لاحظت مجموعة بحثية في اليونان أوجه التشابه في تسلسل وحدات الأحماض الأمينية البنائية التي تشكل ركائز substrates أنزيم SPRK1 (البروتينات التي يعمل عليها الإنزيم). والبروتامينات. فو Fu فكر في ذلك لسنوات ، ولكن لم يكن لديه الخبرة والأدوات اللازمة لدراسة تطور الحيوانات المنوية. في عام 2015 ، كان الدكتور لان - تاو غو Lan-Tao Gou يجري مقابلة للحصول على وظيفة باحث ما بعد الدكتوراه عندما أدرك فو Fu أنه بخبرة غو Gouفي مراحل تكون الحيوانات المنوية spermatogenesis (تكون النطفة) ، أصبح لديه في النهاية الشخص المناسب لهذا المنصب.
"قلت ل لان تاو Lan-Tao ، لنفعل شيئًا لم يفعله أي شخص آخر. "لدي نظرية ولديك خبرة". قال فو "لذا قمنا باستعارة الأدوات التي نحتاجها واستفدنا من المرافق الأساسية التي لدينا هنا في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو.
"والمثير للدهشة أن كل ما جربناه يدعم فرضيتنا - أنزيم SRPK1 يعيش حياة مزدوجة (يعيش بشخصيتين مختلفتين)، ويبدل البروتامينات protamines بالهيستونات histones بمجرد أن يلتقي الحيوان المنوي بالبويضة."
وفقًا للدكتور لو Fu ، بدأ أنزيم SPRK1 على الأرجح في لعب هذا الدور في تخلق الجنين embryogenesisالمبكر، ثم طور لاحقًا القدرة على وصل [بالجدْل) الحمض النووي الريبي. بهذه الطريقة ، على أنزيم SPRK1 أن لا يراوح المكان حتى لو لم تكن هناك حاجة إليه لتخليق الأجنة embryogenesis.
يريد البرفسور فو والدكتور غو والفريق تحديد الإشارات التي توجه الحيوانات المنوية إلى التزامن مع جينوم الأم.
قال البرفسور فو "لدينا الكثير من الأفكار الجديدة الآن". "وكلما فهمنا كل خطوة في عملية تكّون الحيوانات المنوية (تكون النطفة) والإخصاب وتخلق الأجنة بشكل أفضل، كلما زادت احتمالية قدرتنا على التدخل عندما يكون هناك خلل وظيفي في جهازي الزوجين الذين يعانيان من مشاكل في الإنجاب."
مصادر من داخل وخارج النص
النصدر الرئيس
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق