اكتشف العلماء أن تغيرًا جينيًا صغيرًا يحول إناث الفئران إلى ذكور

كشفت دراسة جديدة أن تغييرًا بسيطًا للغاية في منطقة غير مشفرة من الحمض النووي يمكن أن يغير بشكل كبير كيفية تطور الجنس لدى الفئران.

ما مدى أهمية حرف واحد من الحمض النووي؟ وفقا لبحث جديد من جامعة بار إيلانيمكن لـ “حرف” جيني واحد في غير محله أن يغير مسار التطور الجنسي تمامًا. وفي دراسة نشرت في اتصالات الطبيعةأظهر الباحثون أن إضافة قاعدة حمض نووي واحدة فقط إلى منطقة تنظيمية تسببت في تطوير الفئران XX، والتي تتطور عادة كإناث، بدلاً من ذلك إلى تطوير الخصيتين والتشريح التناسلي الذكري.

ومن اللافت للنظر أن الطفرة لم تكن موجودة داخل الجين. لقد حدث ذلك في الحمض النووي غير المشفر، وهو جزء كبير من الجينوم الذي تم رفضه ذات يوم باعتباره “خردة” ولكن تم التعرف عليه الآن كنظام تحكم حاسم لنشاط الجينات. توضح النتائج كيف يمكن للتغيرات الطفيفة في هذه التسلسلات التنظيمية أن يكون لها آثار بيولوجية عميقة.

قال الدكتور نيتسان جونين، من كلية جودمان لعلوم الحياة ومعهد تكنولوجيا النانو والمواد المتقدمة في جامعة بار إيلان: “هذا اكتشاف رائع لأن مثل هذا التغيير الضئيل – حرف واحد فقط من الحمض النووي من أصل 2.8 مليار تقريبًا – كان كافيًا لإنتاج نتيجة تنموية مثيرة”. “إنه يظهر أن الحمض النووي غير المشفر يمكن أن يكون له تأثير عميق على النمو والمرض.”

يتحكم Enh13 في مفتاح التطوير Critical Sox9

تم إدخال الطفرة إلى عنصر تنظيمي يسمى Enh13، والذي يتحكم في نشاط Sox9، وهو الجين المطلوب لتطور الخصية. لكي يتشكل المبيضان بشكل طبيعي، يجب أن يظل Sox9 غير نشط. وجد الباحثون أن Enh13 يعمل كمفتاح جزيئي. عند الذكور، ترتبط العوامل التي تعزز تكوين الخصية بـ Enh13 وتنشط Sox9. عند الإناث، ترتبط العوامل التي تدعم نمو المبيض بنفس المنطقة وتثبط الجين.

وباستخدام تقنية تحرير الجينوم كريسبر، أدخل الفريق الطفرة ووجد أن هذا القمع الخاص بالإناث لم يعد فعالاً. ونتيجة لذلك، أصبح Sox9 نشطًا في الفئران XX، مما أدى إلى تكوين الخصية والنمو الداخلي والخارجي الكامل للذكور.

أنشأ الباحثون أيضًا العديد من نماذج الفئران التي تحمل تغييرات صغيرة جدًا في Enh13، بما في ذلك إدراج زوج ذو قاعدة واحدة وحذف زوج من ثلاثة قواعد. تسببت كلتا الطفرتين في تطوير الخصيتين للفئران XX. ثم تم استخدام فحوصات مراسل الخط الخلوي للتحقيق في كيفية تعطيل هذه التعديلات للعملية التنظيمية العادية.

تم الكشف عن الدور المزدوج لـ Enh13 في تحديد الجنس

تعتمد النتائج على بحث سابق لنفس المجموعة نُشر في عام 2024. وأظهرت تلك الدراسة أن الطفرات الصغيرة الأخرى في Enh13 يمكن أن تؤدي إلى نتيجة معاكسة، مما يتسبب في تطور الفئران XY كأنثى. تشير النتائج مجتمعة إلى أن Enh13 يؤدي وظيفتين: فهو يعزز نمو الذكور بينما يحتاج أيضًا إلى قمعه أثناء نمو الإناث.

إلى جانب تطوير المعرفة البيولوجية الأساسية، قد يكون لهذا البحث آثار على الأشخاص الذين يعانون من اختلافات في التطور الجنسي (DSD)، وهي مجموعة من الحالات التي تؤثر على حوالي 1 من كل 4000 ولادة في جميع أنحاء العالم. أكثر من نصف حالات DSD لا تزال غير مفسرة وراثيا، حتى بعد تحديد تسلسل مناطق ترميز البروتين في الجينوم.

وقالت إليشيفا أبيربوك، طالبة الدكتوراه التي تقود البحث: “تظهر النتائج التي توصلنا إليها أنه لا يكفي النظر إلى الجينات فقط”. “قد تكمن الطفرات المهمة المسببة للأمراض أيضًا في الجينوم غير المشفر، في مناطق الحمض النووي التي تتحكم في نشاط الجينات بدلاً من تشفير البروتينات”.

ويعتقد الباحثون أن Enh13 من المحتمل أن يكون مجرد مثال واحد للعديد من المناطق التنظيمية داخل الحمض النووي غير المشفر الذي يؤثر على تحديد الجنس واضطرابات النمو الأخرى. وهم يعملون الآن على تحديد مناطق إضافية بشكل منهجي واختبار وظائفها البيولوجية.

مرجع: “طفرة معززة للنيوكليوتيدات المفردة تتجاوز جنس الكروموسومات لدفع نمو الذكور XX” بقلم إليشيفا أبربوك، وميشي ريدنيك، وإيزابيل ستيفانت، وروني فايس، وكارمل بامبيرجر، وشيلي زيف ليرمان، وماور لوبمان، ويومي ميني ياو، وأرييل أفيك، وفرانسيس بولات، ونيتزان جونين، 9 أبريل 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-026-71328-9

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.