إن رسم الخرائط التفصيلية للاختلافات في التعبير الجيني بمثابة دليل على أن العمليات التطورية المنفصلة تحدث عند الرجال والنساء، حتى لو كانت مترابطة
يختلف النساء والرجال عن بعضهم البعض بطرق مختلفة، على سبيل المثال في خطر الإصابة بأمراض معينة أو في طريقة تفاعلهم مع الأدوية. ما هي هذه الاختلافات وكيف يمكن تفسيرها؟ اكتشف باحثون من معهد وايزمان مؤخرا آلاف الجينات البشرية التي يتم التعبير عنها، أي تنشيطها، بشكل مختلف في كل من الجنسين. رسم خرائط تفصيلية للاختلافات في التعبير الجيني بين الرجال والنساء، نشرت في المجلة العلمية بي ام سي بيولوجي, بمثابة دليل على حدوث عمليات تطورية منفصلة عند الذكور والإناث، حتى لو كانت مترابطة.
بالفعل منذ عدة سنوات حاولوا البروفيسور شموئيل بيتروكوفسكي ويجيب الدكتور موران غيرشوني من قسم الوراثة الجزيئية على السؤال: لماذا يكون معدل الإصابة بأمراض معينة بين السكان أعلى مما يتوقعه المرء؟ على سبيل المثال، أشار الاثنان إلى أن نسبة انتشار مشاكل الخصوبة تصل إلى 15% بين الأزواج في العالم الغربي، وهو ما يتعارض على ما يبدو مع المنطق التطوري البسيط، الذي يقضي بضرورة غربلة الطفرات الجينية التي تضر بالخصوبة من خلال آليات التطور الطبيعي. الاختيار بسبب تأثيرها المباشر على عدد النسل. أظهر بيتروكوفسكي وغيرشوني في بحثهما أن الطفرات في الجينات المرتبطة بإنتاج الحيوانات المنوية تمكنت من الانتشار بين السكان على وجه التحديد لأن العديد من هذه الجينات يتم التعبير عنها عند الرجال فقط. ولذلك فإن الطفرة الجينية التي تسبب "مشاكل" لنصف السكان فقط - مهما كانت كبيرة - سوف تنتقل إلى الجيل التالي دون انقطاع عن النصف الآخر.
يقول غيرشوني: "كلما كان الجين أكثر تحديدًا لأحد الأنواع، انخفضت كفاءة آليات الانتقاء الطبيعي التي رأيناها". "علاوة على ذلك، كانت كفاءة الانتقاء الطبيعي أقل بين الذكور"
وفي الدراسة الحالية، سعى الباحثون إلى اختبار فرضيتهم على نطاق واسع، من خلال رسم خريطة للتعبير عن جميع الجينات في الجينوم كدالة للجنس، الرجال مقابل النساء. ولتحقيق هذه الغاية، لجأ العلماء إلى مشروع GTEx، وهو عبارة عن دراسة واسعة النطاق للتعبير عن الجينات البشرية في أعضاء وأنسجة حوالي 550 متبرعًا بالغًا. وقد أتاح هذا المشروع لأول مرة إجراء رسم خرائط واسع النطاق للهندسة الوراثية للجنسين - الرجال والنساء. قام بيتروكوفسكي وغيرشوني بفحص حوالي 20,000 ألف جينة مشفرة للبروتين عن كثب، بحثًا عن الاختلافات في التعبير اعتمادًا على الجنس في كل عضو ونسيج. حدد الاثنان حوالي 6,500 جينًا كان هناك نشاط متحيز تجاه نوع أو آخر في نسيج واحد على الأقل. على سبيل المثال، حددوا الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل بارز في جلد الرجال، ووجدوا أن هذه الجينات مهمة في عمليات نمو شعر الجسم. كما أن الجينات المرتبطة ببناء العضلات وتقلصها تم التعبير عنها بشكل مفرط لدى الرجال، في حين أظهرت الجينات المشاركة في تخزين الدهون زيادة في التعبير لدى النساء.
في الخطوة التالية، لفهم كيفية عمل آليات الانتقاء الطبيعي على الجينات الفريدة للرجال أو النساء، قام الباحثون بتحليل ميل الطفرات الضارة إلى التراكم في البشر. ووفقا للفرضيات، وجد الباحثون أن فعالية الانتقاء الطبيعي أقل بالنسبة لهذه الجينات. وهذا يعني أن الطفرات الضارة التي تسبب خطرًا أو تزيد من خطر الإصابة بمشاكل صحية كبيرة تتمكن من الانتقال إلى الأجيال القادمة وتنتشر بين السكان، لأنها موروثة دون انقطاع من الجنس الآخر. يقول غيرشوني: "كلما كان الجين أكثر تحديدًا لأحد الأنواع، انخفضت فعالية آليات الانتقاء الطبيعي". "علاوة على ذلك، كانت كفاءة الانتقاء الطبيعي أقل بين الذكور". وعلى الرغم من أن الباحثين ليس لديهم تفسير كامل لذلك، إلا أنهم يذكرون نظرية تم اقتراحها لأول مرة في الثلاثينيات. "في العديد من الأنواع"، يشرح بيتروكوفسكي، "يمكن للإناث أن تلد عددًا محدودًا من النسل، في حين أن الذكور، نظريًا، غير محدودين تقريبًا. وبالتالي، فإن ازدهار النوع بأكمله يعتمد إلى حد كبير على عدد الإناث المتكاثرة، ويتأثر بشكل أقل بعدد الذكور المتكاثرة. ولعل هذا هو السبب الذي يجعل "الانتقاء الطبيعي" أقل خطورة عندما يتعلق الأمر بالجينات الضارة بالذكور فقط."
إن الجينات التي توجد فيها اختلافات في التعبير بين الرجال والنساء هي، على نحو متناقض، الجينات التي تؤثر بشكل مباشر على خصوبة الإنسان وقدرته على نقل نفس الطفرات إلى الجيل التالي.
وبصرف النظر عن الجهاز التناسلي، اكتشف الباحثون عددًا لا بأس به من الجينات التي تنشط بشكل مختلف لدى النساء والرجال أيضًا في الغدد الثديية. وهذا في حد ذاته ليس مفاجئًا، لكن ما يقرب من نصف هذه الجينات تم التعبير عنها بشكل مفرط عند الرجال على وجه التحديد. وبما أن الرجل يمتلك جميع الأنسجة اللازمة للإرضاع، حتى لو كانت بشكل غير نشط، فإن العلماء يفترضون أن دور بعض هذه الجينات هو تحلل الأنسجة المخصصة لإفراز الحليب لدى الرجال. الأعضاء الأخرى التي تم العثور فيها على العديد من الجينات ذات الاختلافات في التعبير بين النساء والرجال هي القلب والدماغ والكبد. تم العثور على أحد هذه الجينات بشكل حصري تقريبًا في قلوب النساء الشابات، ولكنه يرتبط أيضًا بامتصاص الكالسيوم في العظام. ويعتقد العلماء أن هذا الجين يوفر الحماية لقلب الأنثى حتى انقطاع الطمث وتوقف الدورة الشهرية، ولكن بعد ذلك، عندما يتوقف التعبير عنه لدى النساء، يزداد خطر إصابة النساء بأمراض القلب وفقدان العظام (هشاشة العظام) بشكل كبير. الدور الدقيق لجين آخر، كان نشاطه المحدد واضحا في أدمغة النساء، غير معروف، لكن الباحثين يعتقدون أنه يحمي خلايا عصبية معينة من مرض باركنسون، وهو أكثر شيوعا لدى الرجال، وعادة ما يتطور لديهم في أعمار أصغر. . كما تم العثور على العديد من الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل مفرط في كبد النساء. وتشارك هذه الجينات في عمليات تفكيك الأدوية في الكبد، وهذا قد يفسر - على المستوى الجزيئي - الاختلاف المعروف بين الجنسين في الاستجابة للأدوية.
يقول غيرشوني: «الجينوم البشري متطابق تقريبًا في كل واحد منا، لكنه ينشط بشكل مختلف في الأعضاء المختلفة وفي الأشخاص المختلفين». "عندما يتعلق الأمر بالاختلافات بين الأنواع، يمكن ملاحظة أن التطور يعمل على مستوى التعبير الجيني." ويضيف بيتروكووسكي: "إن الجينات التي توجد فيها اختلافات في التعبير بين الرجال والنساء، والطفرات التي يمكن أن "تفلت من الاختيار" وتنتشر بين السكان، هي على نحو متناقض الجينات التي تؤثر بشكل مباشر على خصوبة الشخص وقدرته على تمرير تلك الطفرات إلى البشر". إلى الجيل القادم." من وجهة النظر هذه، تُمارس ضغوط الانتقاء الطبيعي المختلفة على الرجال والنساء، وعلى الأقل إلى حد ما، ينبغي النظر إلى التطور البشري على أنه "تطور مشترك" بين الرجال والنساء.
تعليقات 8
تفاصيل صغيرة: مستودع GTEx مخصص للأشخاص الموتى. تم أخذ الأنسجة من كل شخص في أوقات مختلفة تمامًا بعد الوفاة (أحيانًا حتى أسابيع وأشهر) وفي نظري من الصعب مقارنة الاختلافات بين النساء والرجال عندما يكون الجسد ميتًا لبعض الوقت.
لقد تعلمنا أن نشاط بعض الجينات المتطابقة يتم التعبير عنه بشكل مختلف لدى النساء والرجال.
ويترتب على ذلك أن هناك جينًا مسؤولًا عن فرز الاختلاف في التعبير عن تلك الجينات بين النساء والرجال. وسوف نسمي هذا الجين GSBM (الجين الخاص بالاختلاف في التعبير بين الأنواع)
يقول المنطق المباشر أن هذا الجين يقع على الكروموسومات الجنسية X عند النساء و Y عند الرجال.
وفي هذا السياق يمكن الإشارة إلى نقطتين:
1). ومن الممكن مع تكنولوجيا الهندسة الوراثية مقارنة السمات المميزة لـ GSBM على الكروموسومات X و Y، وبالتالي منع إمكانية انتشار السمات "المضادة للتطور" مثل مشكلة العقم الوراثي (المذكورة). في المادة)، في كل نوع، ومثل انتقال الأمراض المستعصية بالوراثة.
من المؤكد أن العالم الذي ينجح في إجراء هذه المقابلة فعليًا سيفوز بالعديد من الجوائز وربما حتى جائزة ليفون (أو عكس جائزة نوبل).
2). إذا كان الوجود المتبقي لـGSBM صحيحًا بالفعل، فهذا يعني أن هناك نقصًا في التماثل بين الرجل والمرأة. لدى الرجال جين واحد Y وجين واحد X. ومن ثم، فمن الممكن أن يوجد في جين X لدى الرجال جين GSBM ذو خصائص الفرز الجيني الأنثوي.
وبالتالي، عند الرجال، غالبًا ما يكون جين GAS الموجود على كروموسوم Y هو المهيمن (ولكن ربما ليس دائمًا!) ويفوق تأثيره عند الذكور تأثير GAS الأنثوي على كروموسوم X.
ومع ذلك، في بعض الأحيان لا توجد مثل هذه الهيمنة لـ GPS Y على GPS X. أو يمكن أن ينشأ تعبير هجين (مجمع) لصفات جنسية مختلفة نتيجة للتأثير المشترك لـ GPS-Y وGPS-X.
من الممكن أن يكون هذا هو السبب الوراثي لتكوين سمات المخنثين والمخنثين.
لا.
كما تعلمون، يحدث سرطان الثدي أيضًا عند الرجال.
وبما أن هناك علاقة بين السرطان والهرمون الأنثوي، فإنه يظهر أكثر عند النساء،
ولكنها تظهر أيضًا عند الرجال.
ومن ناحية أخرى فإن سرطان عنق الرحم لا يظهر عند الرجال لسبب ما، وسرطان البروستاتا لا يظهر عند النساء، أتساءل لماذا.
قرأت ذات مرة مقالًا عن حقيقة أنه في الماضي كان يُعتقد أن كل حامل للجين XX سيكون دائمًا أنثى وكل حامل للجين XY كان ذكرًا...
نظرًا لوجود العديد من الرياضيات في الألعاب الأولمبية الذين كانوا في شك فيما إذا كانوا أنثى أم ذكرًا (الذين خضعوا لجراحة تغيير الجنس)، فقد قرروا إجراء اختبار الجينات على الرياضيات.
وفي أحد الاختبارات، تم اكتشاف أنثى مثالية تحمل جين XY، كما أنجبت نفس الرياضية أطفالًا لاحقًا.
وعلى إثر هذه الحالة تم التحقيق في الأمر وتبين أن ما يحدد تصنيف الجنين ذكراً أو أنثى هي الهرمونات التي تفرزها الأم أثناء الحمل - وليس جسد الأم هو الذي يعرف ما إذا كان XX أو XY و يفرز الهرمونات حسب جنس الجنين الذي من المفترض أن يتطور، ولكن في حالات الضيق والتوتر أو مشكلة ما وإلا قد تسوء الآلية ويولد الأطفال بهوية جنسية مختلفة عن جيناتهم - على سبيل المثال الأطفال الذكور مع الإناث الميول والعكس صحيح، والأطفال بأعضاء تناسلية مختلفة، وما إلى ذلك.
ومن المثير للاهتمام أن السرطان الأكثر شيوعًا بين النساء هو أيضًا خاص بالنساء، كما هو الحال عند الرجال. لست متأكدا من أنها ذات صلة على الإطلاق.
تبدو النظرية مثيرة للاهتمام ومقنعة، لكنها من ناحية أخرى تعتمد على مشاكل الخصوبة في المجتمع الحديث. وفي هذا الأمر، حتى لو كان هناك مكون وراثي، فهي مشكلة أصبحت حادة للغاية في العصر الحديث، ومن المنطقي أكثر أن أسلوب حياتنا هو الذي يتسبب في ظهور المشاكل (ومن المعروف (أنه حتى لو كان هناك خلل وراثي، فلن يتم التعبير عنه دائمًا بشكل كافٍ. وهو يتأثر أيضًا بأسباب بيئية) وإذا كان الأمر كذلك فمن الواضح لماذا لم يتأرجح التطور في تلك الجينات، ولم يكن لها سبب طالما شكل الحياة لم تجعل الجينات تعمل. وينطبق هذا أيضًا على أنواع السرطان التي يُعرف عنها زيادة حادة في حدوثها مثل سرطان الثدي.
يارون
ولا ينبغي أن يكون مفاجئًا بشكل خاص أن معظم الاختلافات بين النساء والرجال ليست اختلافات في الجينات، بل في التعبير عنها فقط. وهذا ما يفسر كيف أن التغيير في العلاقة بين الهرمونات وحده يمكن أن يزيل جزءًا كبيرًا من الاختلافات الخارجية أو كيف أن هناك من يولدون بجهاز تناسلي مزدوج (أعضاء تناسلية أنثوية وذكرية) على الرغم من أنهم من حيث الكروموسومات هم الذكور فقط أو الإناث فقط.
6700 جين من أصل 21,000 جين بشري في المجموع. أنا لا أنتمي إلى مجال علم الوراثة، هذا ما أظهره بحث جوجل. وهذا يعني أن ثلث الجينات يتم التعبير عنها بشكل مختلف ولا تختلف عن بعضها البعض.
ينبغي تحسين العنوان. يتم التعبير عن نفس الجينات بشكل مختلف بين الرجال والنساء. لو كانت هناك جينات مختلفة بين الرجل والمرأة لكان نوعين مختلفين. بيننا وبين الشمبانزي هناك ما يقرب من 1.5% من الاختلاف الجيني. عادة ما تكون الأنواع المختلفة غير قادرة على التكاثر مع بعضها البعض وإنتاج ذرية خصبة.
اهتمام!
إذا فهمت الأمر بشكل صحيح، فيمكن الافتراض أنه من الناحية الإحصائية سيكون من الممكن العثور على علاقة أعلى بين مشاكل خصوبة المرأة ومشاكل مماثلة في أسرة الأب، ومشاكل خصوبة الرجال - مع جانب أمهم من الأسرة.