لعنة الأم

قد تحب الأم أطفالها بنفس القدر ولكن جيناتها لا تحبهم.

يختلف النساء والرجال وراثيا في كروموسوم واحد فقط من أصل 46. لكل منهما لدى الشخص 23 زوجًا من الكروموسومات في الجينوم. بالنسبة للنساء، الزوج رقم 23 عبارة عن كروموسومين متطابقين يدعى X، مما يعني أن المرأة هي XX. في الرجال، الزوج رقم 23 يحتوي على كروموسوم X واحد، كما هو الحال في النساء، وواحد Y. Y هو المسؤول عن كل الفرق.

سيحصل الذكور دائمًا على Y من والدهم وX من أمهم. ستحصل الإناث دائمًا على X من الأب وX من الأم. وهذا الاختلاف بين الذكور والإناث يؤثر أيضًا على وراثة الأمراض. الحالات الأكثر شهرة تندرج تحت تعريف "التمسك بـ X". في هذه الحالة، يتم العثور على الجين المتنحي (السائد) المريض على الكروموسوم X. في الذكر، لن تكون هناك نسخة أخرى من الجين وبالتالي سيظهر المرض. في الإناث، من الضروري أن تحتوي كلا نسختي الكروموسوم X على المرض حتى يظهر. أي أنه لكي تمرض الأنثى يجب أن يكون والدها مريضا وأمها حاملة. الحاملون هم إناث لديهم نسخة معيبة ونسخة سليمة ويبدون بصحة جيدة لأن النسخة السليمة هي المهيمنة. وهناك حالة مشهورة لمثل هذا المرض الهيموفيليا من العائلات المالكة في أوروبا.

يوجد اختلاف آخر في الوراثة بين الذكور والإناث خارج النواة. يوجد في كل خلية من خلايا جسمنا جينوم آخر ينشأ من حدث حدث منذ مليارات السنين في وقت كانت جميع الكائنات الحية على الأرض مكونة من خلية واحدة فقط. تتغذى بعض الخلايا على خلايا أخرى عن طريق تناولها. عادة، تخضع الخلية المبتلعة لعملية الهضم، ولكن في حالة واحدة، لم يحدث هذا. هذه المرة، قامت الخلايا بالتحالف. وبمرور الوقت، قامت الخلية المبتلعة بنقل معظم جيناتها إلى جينوم الخلية المضيفة، تاركة فقط الجينات الضرورية لإنتاج الطاقة. لقد خمنت ذلك - أصبحت الخلية المبتلعةالميتوكوندريا (مفرد) - ينتج العضو طاقة تسمح لمضيفه بالتطور ويصبح أكثر تعقيدًا. تشكل الشراكة مع الميتوكوندريا (الجمع) أساس كل أشكال الحياة المعقدة على الأرض والحيوانات والنباتات والفطريات.

خلاصة القول، جميع الحيوانات لديها جينومان أساسيان - الجينوم الرئيسي في النواة، وجينوم أصغر بكثير في الميتوكوندريا. يعمل الجينومان معًا ويؤثران على بعضهما البعض. في البشر المعروفين الأمراض الوراثية الناشئة عن مشاكل الميتوكوندريا، مثل نوع من الحثل العضلي، وهناك من يبحث بالفعل عن الحلول إلى المشكلة. ومع ذلك، فإن وراثة هذين الجينومين مختلفة بشكل كبير. الجينوم النووي هو مزيج من الجينات من كلا الوالدين، ولكن جينوم الميتوكوندريا يأتي من الأم فقط. وهذا التباين هو مصدر "لعنة الأم".

سوف تنتقل جينات الميتوكوندريا الموجودة في الأنثى إلى الجيل التالي عبر البويضة، لكن جينات الميتوكوندريا الموجودة في الذكر تعتبر طريقًا تطوريًا مسدودًا لأن الجزء الموجود في خلية الحيوان المنوي يبقى خارج البويضة أثناء الإخصاب. في الإناث، يمكن لهذه الجينات الاستجابة لضغوط الانتقاء الطبيعي، وستبقى الجينات المفيدة، وستختفي الجينات الضارة. لكن هذه الضغوط تكون مخفية عند الذكور، فكلها تختفي. تعمل بعض الجينات بطريقة مماثلة عند الذكور والإناث، ولكن ليست كل الجينات متساوية، فبعضها يفضل شريكًا واحدًا بينما يثقل كاهل الآخر. إذا تغيرت جينات الميتوكوندريا بطريقة تؤثر على الإناث، فسوف يتم القضاء عليها، ففي نهاية المطاف، الإناث هي تذكرتهن إلى الجيل التالي. لكن إذا تغيرت الجينات بحيث تلحق الضرر بالذكور، فلا بأس، ففي نهاية المطاف، الرجال طريق مسدود. بمرور الوقت، وفقًا للنظرية التطورية، من المتوقع أن تتراكم التغييرات في جينوم الميتوكوندريا التي تضر الذكور.

تم النشر في 13 مايو 2011 مقال في مجلة العلوم والذي يقدم لأول مرة مثالاً يتوافق مع تنبؤات نظرية التطور فيما يتعلق باللعنة. أخذ الباحثون الحيوان الأليف المفضل لعلماء الوراثة - ذباب الفاكهة (ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة الدروسوفيلا). لقد قاموا بتعديل الذباب لإنشاء خمسة خطوط وراثية تكون جينوماتها النووية متماثلة ولكن جينومات الميتوكوندريا الخاصة بها مختلفة. تم بالطبع تعقيم الذباب لتنظيفه من التلوث البكتيري وتربيته في بيئات مماثلة.

وقد أظهرت الدراسات السابقة أن جينوم الميتوكوندريا يمكن أن يؤثر على الجينوم النووي، مما يؤثر على الجينات التي سيتم تشغيلها وأيها سيتم إيقاف تشغيلها. إذا كانت لعنة الأمومة موجودة بالفعل، فإننا نتوقع أن نرى تأثيرًا أكبر لجينات الميتوكوندريا على الجينات النووية لدى الذكور مقارنة بالإناث. وبالفعل هذا هو الحال. وأثر استبدال جينوم الميتوكوندريا على نشاط 7 جينات فقط في أنثى الذباب. وفي ذكور الذباب، أثر نفس الاستبدال على 1,172 جينًا، أي حوالي 10% من إجمالي عدد الجينات.

العديد من هذه الجينات كانت جينات تعمل في الخصيتين أو الغدد المنوية، مما يؤثر على صحة وخصوبة ونجاح الذكور دون الإناث. ومن الممكن أن هذه الاختلافات ليست ضارة، ولكن هذا الاحتمال ضعيف لأن معظم التغيرات في نشاط الجينات تكون سلبية.

بفضل وراثة الميتوكوندريا، من المحتمل أن يحمل ذكور الذباب عبئًا ثقيلًا إضافيًا لا تتحمله أخواتهم. على سبيل المثال، كان أحد الخطوط الجينية للذباب في التجربة عقيمًا تمامًا عندما تلقى الميتوكوندريا البديلة، ولكنه كان خصبًا عندما حمل الميتوكوندريا الطبيعية. تنضم هذه المعلومات إلى الدراسات السابقة التي وجدت أن جينات الميتوكوندريا لدى البشر والأرانب والأنواع الأخرى قد تلعب دورًا مهمًا في جودة الحيوانات المنوية وخصوبة الرجال.

ولا يواجه الجينوم الذكري هذه الإصابة بصمت ويحاربها بالسلاح الوحيد الذي يمتلكه وهو الكروموسوم Y. والكروموسوم Y هو في الواقع أحد الكروموسومات الأصغر، لكن الجينات الموجودة عليه تؤثر وتنظم النشاط الجيني في جميع أنحاء الجينوم. وكذلك على الجينات التي تؤثر على نشاط الميتوكوندريا. كيف يعمل هذا التأثير بالضبط ما زلنا لا نعرف.

من المحتمل أن هذه المجموعة الصغيرة من الجينات تشن حربًا بين الأنواع بدأنا الآن فقط في فهمها.