ملخصات الأبحاث

التطور الجزيئي لعملية تكوين الحيوانات المنوية في الثدييات

.F. Murat et al

  • Published online:

من المعروف أن الخصية تُنتج الأمشاج عن طريق عملية يُطلق عليها «تكوين الحيوانات المنوية»، وهي عملية تتصف بسرعة التطوّر في الثدييات على جملتها، سواء على مستوى التركيب المورفولوجي أو الجزيئي، وربما يرجع السبب في ذلك إلى الضغوط التي يفرضها التطوّر على الذكور لكي تنجح في التكاثر. غير أنَّ التطور الجزيئي على مستوى الخلية المفردة، الذي طرأ على أنواع خلايا تكوين الحيوانات المنوية في جميع الكائنات الثديية، لا يزال غير واضح المعالم بدرجة كبيرة.

 في هذا البحث المنشور، يقدم العلماء تحليلات تطورية لبيانات الترانسكربتوم، على مستوى النواة المفردة، من خلايا خصى تخصُّ أحد عشر نوعًا من السلالات الثلاث الرئيسية (الثدييات الحقيقية والجرابيات وأحاديات المسلك) والطيور (المجموعة التطورية الخارجية)، كما تتضمن سبع رئيسيات.

 توصل العلماء إلى أنَّ التطور السريع الذي طرأ على الخصية كان مدفوعًا بتسارع في معدلات ثبات التغيرات التي تطرأ بدورها على التعبير الجيني وبدائل الحمض النووي والجينات الجديدة في المراحل المتأخرة من تكوّن الحيوانات المنوية. ولعل ما يسَّر حدوث ذلك هو تراجع القيود التي تؤدي إلى اختلاف النمط الظاهري، وانتخاب أحاديات الصيغة الصبغية، والكروماتين الذي يسمح بالنسخ الجيني.

 وقد استطاع العلماء تحديد التغيرات الزمنية التي تحدث في معدلات التعبير عن الجينات المفردة عبر الأنواع، وكذلك برامج التعبير الجيني المحفوظة، والتي تتحكم في عمليات تكوين الحيوانات المنوية السلالية، فوجدوا أنَّ الجينات المُعبّر عنها بالدرجة الأولى في أمهات المَنِيّ (الخلايا البدئية التي تغذي عملية تكوين الحيوانات المنوية) وخلايا سيرتولي (التي تعمل كدعامة جسدية) قد تراكمت على كروموسومات X أثناء رحلة التطور، ومن المرجح أن يكون السبب في ذلك هو وجود قوى انتقائية ضارة.

 ومن خلال مزيدٍ من البحث في هذا المضمار، تمكن العلماء من تحديد اختلافات في الترانسكربتوم بين الطلائع المنوية التي تحمل الكروموسوم X والطلائع المنوية التي تحمل الكروموسوم Y، فكشفوا بذلك أنَّ تعطيل الانقسام الاختزالي للكروموسومات الجنسية (MSCI) يحدث كذلك في أحاديات المسلك، وخلصوا من ذلك إلى أنه شائع الحدوث في أنظمة الكروموسومات الجنسية عند الثدييات. ولما كانت آلية قمع الانقسام الاختزالي للكروماتين غير المقترن صبغيًا – التي تمثل أساس عملية تعطيل الانقسام الاختزالي للكروموسومات الجنسية – ظاهرةً سلاليةً تميز الثدييات، فإنَّ الدراسة التي أجراها العلماء تسلط الضوء على عملية التطور الجزيئي لتكوين الحيوانات المنوية وطبيعة قوى الانتقاء المرتبطة بها، كما توفر موردًا لتقصي الخواص البيولوجية للخصية في الثدييات.