علماء يغيّرون جنس فئران عن طريق التلاعب بالجينات!

قام مجموعة من العلماء بتخليق فئران ذات كروموسومات (Y) أنثوية عن طريق حذف 6 جزيئات صغيرة فقط؛ حيث اكتشفوا أن إزالة جزيئات معينة من الفئران النامية يمكن أن يعكس جنسها تمامًا من ذكر إلى أنثى.

وتتمتع كروموسومات الثدييات بتأثير كبير على تطور الفرد كذكر أو أنثى، لكن دراسة جديدة كشفت أن سحب هذه الكروموسومات الجنسية يمكن تجاوزه بواسطة جزيئات صغيرة تسمى microRNAs. وأظهرت الدراسة الجديدة، التي نُشرت في الـ7 من مايو (أيار) بمجلة «Nature Communications»، أن حذف الجينات الموجودة خلف جزيئات microRNA محددة يمكن أن يحول الفئران الذكور إلى إناث في الرحم، ما يؤدي إلى انعكاس جنسي كامل.

ومن أجل المزيد من التوضيح، قال المؤلف المشارك في الدراسة رافائيل خيمينيز أستاذ علم الوراثة بجامعة غرناطة «لم نتوقع أن تكون النتائج مذهلة كما هي… فبعد 20 عامًا من المسودة الأولى تم اكتشاف (تغيير الدافع الجنسي) بدماغ الفأر الذكر الذي يدفع الرغبة الجنسية لديه إلى أقصى حد؛ إذ يعتمد 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، تميل المقاييس بطريقة أو بأخرى، ما يؤدي إلى سلسلة من الخطوات لا رجعة فيها تنتهي بتطور أي من مجموعتي الأعضاء الجنسية». وذلك وفق ما ذكر موقع «لايف ساينس» العلمي.

من جانبه، قال فرانسيسكو باريونويفو المؤلف المشارك في الدراسة أستاذ علم الوراثة بجامعة غرناطة «في مرحلة مبكرة جدًا من التطور، تتمتع جميع الثدييات بالقدرة على أن تكون ذكرًا أو أنثى؛ حيث يؤدي الجين المسمى SRY، والذي يوجد فقط على كروموسوم Y، إلى إثارة سلسلة من الأحداث التي تشكل الخصيتين. فيؤدي 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 جزءًا كبيرًا من الحمض النووي للثدييات (بما في ذلك حوالى 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».

وفي هذا الاطار، تم تحويل هذه الامتدادات من المواد الوراثية، التي تعتبر منذ فترة طويلة (الحمض النووي غير المشفر)، إلى جزيئات تسمى «الحمض النووي الريبي غير المشفر» بدلا من البروتينات. ويمكن أن يؤثر الحمض النووي الريبي (RNA) على العديد من العمليات البيولوجية؛ فحوالى ربع هذه الجزيئات عبارة عن جزيئات microRNA، والتي يمكنها الارتباط بالعديد من الجينات وتنظيم مستويات نشاطها.

ومن بين الآلاف من جزيئات الرنا الميكروي المعروفة، ركز الفريق على مجموعة من ستة جزيئات معروفة بتفاعلها مع الجينات المشاركة في تحديد الجنس؛ فحذفوا هذه الجزيئات من أجنة الفئران النامية التي تحتوي إما على كروموسومات XY أو XX. ولقد طورت الفئران 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.

من جانبها، بيّنت أليسيا هورتادو المؤلفة الأولى للدراسة باحثة ما بعد الدكتوراه بالمركز الأندلسي لعلم الأحياء التنموي بإشبيلية «لقد رأينا الغدد التناسلية تحت المجهر وكانت مليئة بالإشارة لهذه العلامة الأنثوية. ولتأكيد النتائج، كررنا التجارب عدة مرات باستخدام استراتيجيات مختلفة لحذف microRNAs. ولكي تتطور الخصيتان بشكل صحيح في الحيوانات XY، يجب أن يتم تصنيع البروتين الذي يصنعه جين SRY بكميات مناسبة وفي الأوقات المناسبة». وتابعت «وجد الباحثون أن غياب 6 microRNAs في الفئران XY تسبب في إنتاج هذا البروتين بعد حوالى 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».

بدوره، علق سيرج نيف أستاذ الطب الوراثي والتنمية بجامعة جنيف الذي لم يشارك في الدراسة بقوله «هذه النتائج تتوافق بشكل جيد للغاية مع ما نعرفه، إلا أنها تكشف طبقة أخرى من التعقيد… إنها لبنة إضافية في فهمنا لعملية تحديد الجنس برمتها في الثدييات». وخلص الى القول «في حين أن الدراسة قد أجريت فقط على الفئران، إلا أن الـmicroRNAs الستة الرئيسية موجودة في جميع الفقاريات ويعود تاريخها إلى الفقاريات الأولى، منذ حوالى 500 مليون سنة. لذلك، من المحتمل جدًا أن تعمل هذه المجموعة من الرنا الميكروي بشكل مشابه في الثدييات الأخرى أيضًا، بما في ذلك البشر». وفق قوله.