لماذا لا يتم تمرير ميتوكوندريا الأب إلى ذريته؟

استمع على ساوندكلاود 🎧

تنتقل ميتوكوندريا الأم فقط الى الأجنة دون الأب لكن لماذا؟

اكتشفَ الباحثون دليلاً على سؤالٍ حيّرَ العلماءَ لفترةٍ طويلةٍ جداً وهو: "لماذا يتمُّ تمريرُ الميتوكوندريا من الأم إلى الذرية بينما لا يتم تمرير ميتوكوندريا الأب؟"

وجدَ باحثون من جامعة كولورادو في بولدر بعد دراسةِ نطافِ الدودةِ الخيطيةِ (الرَبْدَاء الرشيقة Caenorhabditis elegans) ) مورثة تسمى (cps-6) تُشّفّرُ إنزيم نوكلياز داخلي ميتوكونديري (mitochondrial endonuclease) يحطّم الحمض النووي لميتوكوندريا الأب بعد إخصاب البويضة مباشرة، و تأخير هذه العملية قد يكون قاتلاً بالنسبة للجنين، كما ذكر الباحثون في تقريرهم في مجلة Science في الإصدار (23/حزيران).

يقول عالم الوراثة (Ding Xue) الذي قاد هذا البحث: "إنه لغز غامض في علم الحياة، وهو أن ميتوكوندريا الأم في الكثير من الكائنات الحية هي التي تورث فقط إلى الأبناء."

قال (Justin St. John) من معهد هادسون للأبحاث الطبية في أستراليا لصحيفة (The New York Times): " إن هذا البحث هو الأقرب لتوضيح مفتاح عملية التنامي (التطور الجنيني) التي حيّرتنا لوقت طويل."

فحص الباحثون نطاف الدودة (C. elegans) بالمجهر الإلكتروني والتصوير المَقطعي (tomography) ووجدوا أن ميتوكوندريا الأب بدأت بالتحطمّ الذاتي (self-destruct) من الداخل إلى الخارج حتى قبل أن تهاجمها جسيمات البلعمة الذاتية (autophagosomes)، كما حدد الباحثون باستخدام تحليل الحمض النووي الريبي (RNA) أن (cps-6) هي جزء أساسي في هذه العملية، فعندما أُزيل هذا الجين استمر وجود ميتوكوندريا الأب مؤدياً ذلك إلى ازدياد وفيات الأجنة.

تسيطرالمورثة (cps-6) عادة على الموت المبرمج للخلايا الذي يساعد الكائنات الحية على إبقاء حالة توازن بين الخلايا القديمة والجديدة، لكن وجد فريق (Ding Xue) أن المورثة (cps-6) يمكن أن تَنْشَطَ أثناء الإخصاب في أعماق الميتوكوندريا وتُحَطِّم الحمض النووي في الميتوكوندريا (mtDNA) إلى أجزاء.

إلا أن المورثة (cps-6) لا تعمل وحدها، فقد حدد علماء آخرون في وقت سابق عملية أخرى تسمى (البلعمة الذاتية autophagy) التي تساعد في عملية تحلل ميتوكوندريا الأب بعد الإخصاب. تُجَنِّدُ هذه العملية بنىً متخصصةً في البيضة تقوم بنقل قِطعِ ميتوكوندريا الأب وتحطيمها، كما يعمل عمّال جمع القمامة. من الواضح أن هاتين العمليتين تعملان معاً: فبدون المورثة (cps-6) التي تعمل كمؤشر، لا تقوم آليات البلعمة الذاتية بالعمل.

يقول (Ding Xue): "تُظهر دراستنا للمرة الأولى بأن ميتوكوندريا الأب تتعاون مع آليات التحطيم في بويضة الأم من أجل ضمان إزالة كُلِّ ميتوكوندريا الأب."

كما تقترح هذه النتائج أن (DNA) ميتوكوندريا الأب تتدخل في عملية النمو الطبيعي للجنين بطريقة ما، لكنهم لا يعرفون حتى الآن ما هو هذا الدور ولماذا؟

وذكر الباحثون في الورقة البحثية أيضاً: "تُوفر هذه النتائج دليلاً على أن استمرار ميتوكوندريا الأب يهدد عملية النمو الحيواني وقد يكون دافعاً لتوارث ميتوكوندريا الأم فقط."

قال عالم الأحياء (Vincent Galy) من جامعة بيير وماري كوري في باريس، الذي لم يشارك في الدراسة: "لازال علينا أن نعرف فيما إذا كانت هذه العملية نفسها تحدث عند البشر أيضاً."

المصدر:

هنا

البحث الأصلي:

هنا