أخبار | لماذا يُورث DNA الميتوكوندريا من الأم وحدها؟ بحث جديد يحدد سببًا رئيسيًا
قدمت دراسة فهمًا جديدًا للظاهرة الأساسية المتمثلة في الوراثة الأمومية لـDNA الميتوكوندريا. وأجرتها جامعة أوريغون للصحة والعلوم (OHSU) ومؤسسات متعاونة، ونُشرت نتائجها في Nature Genetics.
DNA الميتوكوندريا (mtDNA) هو الشفرة الجينية الفريدة داخل ميتوكوندريا الخلية، والمسؤول أساسًا عن إنتاج الطاقة. وعرف العلماء طويلًا أنه ينتقل عبر بويضة الأم وحدها، ولا تسهم الحيوانات المنوية للأب بمعلومات جينية ميتوكوندرية. لكن السبب الدقيق ظل محل نقاش.
افترضت نظريات سابقة إزالة mtDNA الحيوان المنوي أثناء الإخصاب بآلية مناعية شبيهة بـ"البحث والتدمير". وتكشف الدراسة تفسيرًا أعمق: فرغم حمل الحيوانات المنوية الناضجة عددًا قليلًا من الميتوكوندريا، فإنها لا تحتوي mtDNA سليمًا.
وجد الباحثون أنها تفتقر إلى mtDNA السليم وإلى عامل النسخ الميتوكوندري A (TFAM)، وهو بروتين أساسي لصيانته. لذا لا تستطيع نقل معلوماتها الجينية الميتوكوندرية إلى النسل.
أوضح الدكتور شوخرات ميتاليبوف، مدير مركز علاج الخلايا الجنينية والجينات في OHSU: "تحضر الحيوانات المنوية نحو 100 ميتوكوندريا عند الإخصاب، لكنها لا تحمل أي mtDNA."
اقترح الفريق أن ذلك قد يرتبط ببيولوجيتها. فهي تستخدم طاقة ميتوكوندرية كبيرة أثناء السباحة نحو البويضة، ما قد يراكم الطفرات في mtDNA. أما البويضات فتعتمد أساسًا على الخلايا المحيطة للطاقة أثناء النمو وتستخدم ميتوكوندرياتها أقل، فيبقى mtDNA سليمًا نسبيًا.
قال ميتاليبوف: "تستطيع البويضات نقل DNA ميتوكوندري أعلى جودة جزئيًا لأنها لا تعتمد على الميتوكوندريا للطاقة."
يحمل كل حيوان منوي نحو 100 ميتوكوندريا، بينما قد تحتوي البويضة مئات الآلاف. ولأن mtDNA البويضة خالٍ نسبيًا من الطفرات، يُعد الانتقال الأمومي الحصري ميزة تطورية قد تقلل خطر الأمراض المرتبطة بطفراته لدى النسل.
قد تسبب طفراته أمراضًا قاتلة تؤثر في أعضاء كثيفة استهلاك الطاقة، مثل القلب والعضلات والدماغ. ولمساعدة الأمهات على تجنب نقلها، طور ميتاليبوف علاج استبدال الميتوكوندريا، الذي يستخدم mtDNA من بويضة متبرعة سليمة أثناء الإخصاب في المختبر لاستبدال المتحور.
مع أن الكونغرس الأمريكي يمنع حاليًا إدارة الغذاء والدواء (FDA) من مراجعة التجارب السريرية لهذه التقنية، أُجريت تجارب في بلدان منها المملكة المتحدة واليونان للوقاية من المرض وعلاج العقم.
للاكتشاف آثار مهمة في خصوبة البشر وعلاجات الخلايا الجنسية. وقال الباحثون إن فهم دور TFAM في نضج الحيوانات المنوية والإخصاب قد يقدم رؤى رئيسية لعلاج بعض أشكال العقم وتحسين تقنيات الإنجاب المساعد.
المصدر:
مُجمَّع من مصادر الإنترنت
تاريخ النشر 2024-10-16
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | لماذا يُورث DNA الميتوكوندريا من الأم وحدها؟ بحث جديد يحدد سببًا رئيسيًا
أخبار | لماذا يُورث DNA الميتوكوندريا من الأم وحدها؟ بحث جديد يحدد سببًا رئيسيًا
قدمت دراسة فهمًا جديدًا للظاهرة الأساسية المتمثلة في الوراثة الأمومية لـDNA الميتوكوندريا. وأجرتها جامعة أوريغون للصحة والعلوم (OHSU) ومؤسسات متعاونة، ونُشرت نتائجها في Nature Genetics.
DNA الميتوكوندريا (mtDNA) هو الشفرة الجينية الفريدة داخل ميتوكوندريا الخلية، والمسؤول أساسًا عن إنتاج الطاقة. وعرف العلماء طويلًا أنه ينتقل عبر بويضة الأم وحدها، ولا تسهم الحيوانات المنوية للأب بمعلومات جينية ميتوكوندرية. لكن السبب الدقيق ظل محل نقاش.
افترضت نظريات سابقة إزالة mtDNA الحيوان المنوي أثناء الإخصاب بآلية مناعية شبيهة بـ"البحث والتدمير". وتكشف الدراسة تفسيرًا أعمق: فرغم حمل الحيوانات المنوية الناضجة عددًا قليلًا من الميتوكوندريا، فإنها لا تحتوي mtDNA سليمًا.
وجد الباحثون أنها تفتقر إلى mtDNA السليم وإلى عامل النسخ الميتوكوندري A (TFAM)، وهو بروتين أساسي لصيانته. لذا لا تستطيع نقل معلوماتها الجينية الميتوكوندرية إلى النسل.
أوضح الدكتور شوخرات ميتاليبوف، مدير مركز علاج الخلايا الجنينية والجينات في OHSU: "تحضر الحيوانات المنوية نحو 100 ميتوكوندريا عند الإخصاب، لكنها لا تحمل أي mtDNA."
اقترح الفريق أن ذلك قد يرتبط ببيولوجيتها. فهي تستخدم طاقة ميتوكوندرية كبيرة أثناء السباحة نحو البويضة، ما قد يراكم الطفرات في mtDNA. أما البويضات فتعتمد أساسًا على الخلايا المحيطة للطاقة أثناء النمو وتستخدم ميتوكوندرياتها أقل، فيبقى mtDNA سليمًا نسبيًا.
قال ميتاليبوف: "تستطيع البويضات نقل DNA ميتوكوندري أعلى جودة جزئيًا لأنها لا تعتمد على الميتوكوندريا للطاقة."
يحمل كل حيوان منوي نحو 100 ميتوكوندريا، بينما قد تحتوي البويضة مئات الآلاف. ولأن mtDNA البويضة خالٍ نسبيًا من الطفرات، يُعد الانتقال الأمومي الحصري ميزة تطورية قد تقلل خطر الأمراض المرتبطة بطفراته لدى النسل.
قد تسبب طفراته أمراضًا قاتلة تؤثر في أعضاء كثيفة استهلاك الطاقة، مثل القلب والعضلات والدماغ. ولمساعدة الأمهات على تجنب نقلها، طور ميتاليبوف علاج استبدال الميتوكوندريا، الذي يستخدم mtDNA من بويضة متبرعة سليمة أثناء الإخصاب في المختبر لاستبدال المتحور.
مع أن الكونغرس الأمريكي يمنع حاليًا إدارة الغذاء والدواء (FDA) من مراجعة التجارب السريرية لهذه التقنية، أُجريت تجارب في بلدان منها المملكة المتحدة واليونان للوقاية من المرض وعلاج العقم.
للاكتشاف آثار مهمة في خصوبة البشر وعلاجات الخلايا الجنسية. وقال الباحثون إن فهم دور TFAM في نضج الحيوانات المنوية والإخصاب قد يقدم رؤى رئيسية لعلاج بعض أشكال العقم وتحسين تقنيات الإنجاب المساعد.
المصدر:
مُجمَّع من مصادر الإنترنت