العلماء يكتشفون آلية تعطيل الصبغي "X" عند الإناث!

تحتوي الخلية الواحدة في جسم الإنسان على عددٍ محددٍ من الصبغيات (46 صبغي)، اثنان منها هما الصبغيان الجنسيان (XX لدى الإناث، و XY لدى الذكور)، وأي زيادة في عدد هذه الصبغيات تؤدي الى حالاتٍ مرضيَّة أو ربما وفاة الجنين في مراحل نموِّه المُبكرة. في دراسة جديدة استطاع العلماء تحديد آليات كانت مجهولة سابقاً لتعطيل الصبغي X ، الأمر الذي سيساعد على تجنُّب العديد من هذه الحالات القاتلة.

إنَّ أهم الاختلافات الوراثية بين الذكور والإناث هو كون الإناث تمتلك نسختين من الصبغيّ X ، واحدة يتم توريثها من الأب وواحدة من الأم، بينما يمتلك الذكور نسخة من الصبغيّ X ونسخة من الصبغيّ Y. الذكور والإناث كلاهما يحتاجان نسخة واحدة فقط من الصبغيّ X، لذلك فإنَّ خلايا الأنثى تقوم بتعطيل صبغيّ واحد من صبغيَّي X خلال مرحلة تكوُّن الجنين وهو ما يسمى "X chromosome inactivation"، وفي حال بقيت نسختي الصبغيّ X فعَّالتين فإنَّ ذلك يؤدي الى موت الجنين.

ولكن، كيف تقوم الخلايا بتعطيل الصبغيّ X ؟

تقوم الخلايا بتشكيل أحد الصبغيين بشكل كتلة متكثِّفة من DNA بحيث لا تستطيع الأنزيمات الضرورية الوصول للمكان المطلوب وبالتالي تتثبَّط المورثات على هذا الصبغيّ. العنصر الأهم المسؤول عن هذا التثبيط هو مورثة موجودة على الصبغيّ X تسمى Xist وينتج عن هذه المورثة RNA طويل غير مُشفِّر long non-coding RNAs يُدعى اختصاراً " lncRNAs "وبسبب كونه لا يلعب دوراً في تشفير البروتينات فلم يكن موضعاً للدراسات المكثَّفة سابقاً، لذلك فإنَّ الآلية الدقيقة التي تكمن وراء هذا التثبيط لم تكن واضحة.

الدراسة الجديدة أظهرت الدور الذي يلعبه Xist في تثبيط كامل الصبغيّ حيث تم استخلاص وتنقية جزيئات Xist lncRNA بالإضافة للبروتينات التي ترتبط بها من الخلايا الجذعية الجنينية الفأرية وبالاستعانة بمطياف الكتلة تم تحديد هوية هذه البروتينات وتحديد التفاعل الذي يحدث بين البروتين و الRNA حيث لم يكن معروفاً من قبل أي بروتين له دور تثبيط الصبغي X.

تم في هذا البحث تحديد 10 بروتينات نوعية تتفاعل مع Xist ومنها ثلاثة بروتينات أساسية لعملية التثبيط وبغياب أحدها لا يحدث التثبيط، حيث يقوم أحد هذه البروتينات بربط Xist والبروتينات الأخرى على DNA بينما يقوم بروتين آخر بإعادة تنظيم للصبغيّ بحيث يجعله أقل قابلية للعوامل المسؤولة عن انتساخ المورثات واخيراً يقوم البروتين الأخير بتجنيد بروتينات أخرى تقوم بنزع مجموعات الأستيل من البروتينات المرتبطة ب DNA "الهيستونات " وبالتالي يحدث التكثيف وتثبيط الصبغي بشكلٍ كامل .

ويمكن لهذه المعلومات أن تدخل في المجال السريري قريباً حيث أشارت دراسات سابقة أنَّ Xist lncRNA لا يتدخل فقط في تثبيط الصبغيّ X ولكن يمكن أن يستخدم أيضاً في تثبيط الصبغيات الأخرى كما في حالة النسخة الثالثة من الصبغي 21 التي تكون السبب في الإصابة بمتلازمة داون .

البروتينات الثلاث المكتشفة :

(SAF-A (Scaffold attachment factor-A), LBR (Lamin B Receptor), and SHARP (SMRT and HDAC associated repressor protein

المصادر:

هنا

هنا

البحث الأصلي: هنا