كل يوم، يتم إنشاء مئات الملايين من الخلايا المنوية في جسم الإنسان. إحدى المراحل الحاسمة في تكوين خلايا الحيوانات المنوية هي الانقسام الاختزالي (الانقسام الاختزالي). أثناء الانقسام الاختزالي تحدث عملية جذرية لإعادة تنظيم عبوة الحمض النووي. في هذه العملية يتم ضغط الكروموسومات استعدادًا لتقسيم الاختزال. علاوة على ذلك، تقوم الكروموسومات المضغوطة بتبادل الأجزاء المختلفة فيما بينها وبالتالي زيادة التنوع الجيني * مقال مشترك لباحثين من التخنيون ومستشفى سينسيناتي للأطفال
يقدم باحثون من كلية الطب رابابورت في التخنيون اكتشافات جديدة حول تنظيم الحمض النووي أثناء تكوين الحيوانات المنوية وآثاره على الكائن الحي المستقبلي. البحث الذي نشر أمس في مجلة Nature Structural & Molecular Biology أجراه الدكتور نعوم كابلان مع طالبة الماجستير هيا خوري وزملائهما في مستشفى الأطفال في سينسيناتي. ترأس فريق البحث في سينسيناتي البروفيسور ستوشي ناماكاوا وطالب البحث كريس الواثام.
يتم تعبئة الحمض النووي الموجود في الخلية الحية، مع البروتينات المرتبطة به، في مركب جزيئي يسمى الكروماتين. على الرغم من أن الكروماتين يستخدم على ما يبدو فقط "كحزمة" للمعلومات الجينية الموجودة في الحمض النووي، إلا أن الطريقة التي يتم بها تعبئة الحمض النووي لها تأثير كبير على الأنظمة التي يتم تنشيطها في الخلايا. على سبيل المثال، يمكن للتغليف المحكم للغاية للحمض النووي أن يخفيه عن الآليات البيولوجية التي من المفترض أن تقرأه وتفك تشفيره، وبالتالي إسكات جينات معينة.
في الدراسة الحالية، تم فحص تنظيم الحمض النووي في الكروماتين أثناء تكوين الحيوانات المنوية (تكوين الحيوانات المنوية) - تطور الحيوانات المنوية. إن عملية تكوين الحيوانات المنوية هي عملية تمت دراستها كثيرًا، ولكن نظرًا للقيود التكنولوجية، لم يتم بعد فك رموز شكل تعبئة الحمض النووي في هذه العملية بالتفصيل. وقد نجح الباحثون الآن في هذا التحدي باستخدام تقنية مبتكرة تسمى Hi-C، والتي تجمع بين التجربة البيولوجية والتحليل الحسابي وبالتالي تجعل من الممكن تقدير التنظيم المكاني للحمض النووي بدقة كبيرة.
كل يوم، يتم إنشاء مئات الملايين من الخلايا المنوية في جسم الإنسان. واحدة من المراحل الحاسمة في تكوين خلايا الحيوانات المنوية هي الانقسام الاختزالي (الانقسام الاختزالي). أثناء الانقسام الاختزالي تحدث عملية جذرية لإعادة تنظيم عبوة الحمض النووي. في هذه العملية يتم ضغط الكروموسومات استعدادًا لتقسيم الاختزال. علاوة على ذلك، فإن الكروموسومات المضغوطة تتبادل الأجزاء المختلفة وبالتالي يزيد التنوع الجيني.
وتمكن فريق البحث الإسرائيلي الأمريكي من عزل خلايا الحيوانات المنوية لدى الفئران في بداية الانقسام الاختزالي، عندما يتم ضغط الكروموسومات، ومن ثم قياس المسافات بين ملايين أزواج النقاط في الحمض النووي. واكتشف الباحثون أن البنية المكانية للكروماتين تتقوى تدريجياً خلال المراحل المختلفة للانقسام الاختزالي، حتى تصل إلى أقصى قوة في الحيوانات المنوية البالغة. ويقدرون أن التنظيم ثلاثي الأبعاد المذكور يسمح للخلايا المنوية بتنشيط جينات عديدة ومتنوعة أثناء الانقسام الاختزالي، مما يمنح هذه الخلايا القدرة على الانقسام إلى خلايا متخصصة (الجلد والعضلات وغيرها) بعد الإخصاب. ووفقا للدكتور كابلان: "في المستقبل، نعتزم استخدام هذه الأساليب لفهم كيفية تأثير البنية المكانية للجينوم على الخصوبة".
تم إجراء البحث بمساعدة المعاهد الأمريكية للصحة (NIH)، ومؤسسة أزريلي، وزمالة تاوب.
انضم الدكتور نوعام كابلان إلى هيئة التدريس في كلية الطب رابابورت في التخنيون عام 2016، وهناك أنشأ مختبرًا متعدد التخصصات لرسم خريطة البنية المكانية للجينوم ودراسة تأثيرها على نشاط الجينوم في الصحة والمرض.
حصلت هيا حوري على درجة البكالوريوس في علم الأحياء في التخنيون وتدرس حاليًا للحصول على درجة الماجستير في العلوم الطبية في التخنيون.
تعليقات 4
لاجادي وبات يا
كلامك خاطئ من الأساس:
1]. المرأة ليست شخصا. المرأة هي حواء.
2]. هل أمر القطة يخصنا؟ ربما.
وبعد أن ينتهوا من التحقيق مع الإنسان، سوف يقومون أيضًا بالتحقيق مع القطط ومعرفة...
... أنه لا توجد مثل هذه الاختلافات الكبيرة.
برج الجدي، أنت لست تافهاً.
أثناء القراءة فكرت في كتابة تعليق مشابه جدًا.
لقد قمت بهذه المهمة بالنسبة لي.
شكرا لك
لقد سبق أن كتب في هذا الموقع، عدة مرات، أنه في أي مقال علمي جاد ينبغي للمرء أن يكون دقيقا في التفاصيل.
"يتم إنشاء مئات الملايين من الخلايا المنوية في جسم الإنسان كل يوم"
اتصل بي تافهة، ولكن:
1. المرأة أيضاً إنسان، ولا تتكون فيها الحيوانات المنوية
2. القطة ليست إنساناً، وتتكون فيها الخلايا المنوية
هل هناك دراسة مماثلة عن تطور البويضة عند الأنثى وليس داخل المبيض؟