أخبار | قد تكون بروتينات تغليف الحيوانات المنوية مفتاح العقم لدى الرجال
تؤدي الحيوانات المنوية دورًا حيويًا في نشأة الحياة، إذ توفر نصف المادة الوراثية اللازمة للنسل. ومع ذلك، تظل كيفية اكتسابها الشكل اللازم للوظيفة الإنجابية الطبيعية سؤالًا بيولوجيًا معقدًا.
بحث فريق من جامعة ميشيغان مؤخرًا الآليات الجزيئية لتكوين الحيوانات المنوية وكيف قد تؤدي الاختلالات إلى العقم المرتبط بعوامل ذكورية. وعلى خلاف خلايا الإنسان الأخرى، تغلف الحيوانات المنوية مادتها الوراثية ببروتينات تُسمى البروتامينات. ويثير ذلك سؤالًا: لماذا تستخدم الحيوانات المنوية البروتامينات لتغليف الحمض النووي بدلًا من الهستونات التي تستخدمها جميع أنواع الخلايا الأخرى؟
تطور البروتامينات ووظيفتها
توجد البروتامينات في كائنات تشمل النباتات والأسماك والثدييات، وقد تطورت على مدى مئات الملايين من السنين. ومن خلال دراسة تسلسلاتها الجزيئية، كشف باحثو جامعة ميشيغان دورها المهم في تكوين الحيوانات المنوية.
تغلف البروتامينات الحمض النووي بكفاءة داخل كروماتين كثيف، ويعود ذلك إلى حد كبير إلى غناها بالأرجينين، وهو حمض أميني موجب الشحنة يرتبط بقوة بالحمض النووي سالب الشحنة. ووجد أحدث الأبحاث أن البروتامينات تحتوي أيضًا على أحماض أمينية غير أرجينينية خاصة بكل نوع، تخضع لتعديلات غير متوقعة بعد الترجمة، وهي تغيرات كيميائية تحدث بعد تصنيع البروتين.
يعتقد الفريق أن هذه التعديلات ضرورية لوظيفة البروتامين، ولا سيما تغليف كروماتين الحيوانات المنوية. وقال الباحثون: «هذه الجزيئات الرابطة للحمض النووي موجبة الشحنة عمومًا، لكننا نرى الآن أن لهذه البروتينات منطقًا آخر لم نضعه في الحسبان، إذ تؤدي أحماض أمينية أخرى أدوارًا مهمة أيضًا».
أهمية التعديلات اللاحقة للترجمة
مع أن الحيوانات المنوية غير نشطة نسخيًا، تشير التعديلات على البروتامينات إلى دور مهم في تغليف الكروماتين. وفي نماذج الفئران، درس الباحثون بقايا ليسين خاصة ببروتامين الفأر. وأدى استبدال الليسين بالألانين، الذي لا يمكن أن يخضع للتعديل، إلى شكل غير طبيعي للحيوانات المنوية، وضعف نمو الأجنة، وانخفاض حاد في الخصوبة. ومن المدهش أن استبدال الليسين بالأرجينين موجب الشحنة لم يُعِد التغليف الطبيعي أيضًا، مما يدل على أن العملية تعتمد على أكثر من الشحنة الجزيئية.
الآثار في العقم لدى الرجال
غالبًا ما لا يكون للعقم المرتبط بعوامل ذكورية سبب محدد، مما يبرز أهمية دراسة هذه التعديلات. وقالت الأستاذة المساعدة بجامعة ميشيغان ساهر سو حمود: «بدأنا التركيز على البروتامينات لأنها موجودة في أنواع حيوانية كثيرة لكنها تتطور سريعًا، مما يعني أن تسلسلاتها تتضمن تباينًا واسعًا». وقد تكون هذه المتغيرات أسبابًا محتملة للعقم لدى الرجال.
تأمل حمود وفريقها دراسة تغليف الحيوانات المنوية بعمق أكبر، وربما إعادة بناء العملية في المختبر، مما يفتح آفاقًا جديدة لتشخيص العقم وعلاجه.
التطبيقات السريرية المحتملة
من النتائج المهمة أن تعديلات البروتامين قد تؤدي دورًا في نمو الأجنة المبكر، وتوفر مسارًا جديدًا لتشخيص العقم، وربما وسيلة لفحص الأجنة المبكرة بعد أطفال الأنابيب (IVF). وقالت الأستاذة المساعدة بجامعة ميشيغان سامانثا شون: «تمنحنا هذه التعديلات اتجاهًا بحثيًا جديدًا، وقد تصبح أداة تشخيصية مهمة للعقم، ولا سيما أثناء IVF».
مصدر القصة:
مجمّع من الإنترنت
تاريخ النشر 2024-11-05
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | قد تكون بروتينات تغليف الحيوانات المنوية مفتاح العقم لدى الرجال
أخبار | قد تكون بروتينات تغليف الحيوانات المنوية مفتاح العقم لدى الرجال
تؤدي الحيوانات المنوية دورًا حيويًا في نشأة الحياة، إذ توفر نصف المادة الوراثية اللازمة للنسل. ومع ذلك، تظل كيفية اكتسابها الشكل اللازم للوظيفة الإنجابية الطبيعية سؤالًا بيولوجيًا معقدًا.
بحث فريق من جامعة ميشيغان مؤخرًا الآليات الجزيئية لتكوين الحيوانات المنوية وكيف قد تؤدي الاختلالات إلى العقم المرتبط بعوامل ذكورية. وعلى خلاف خلايا الإنسان الأخرى، تغلف الحيوانات المنوية مادتها الوراثية ببروتينات تُسمى البروتامينات. ويثير ذلك سؤالًا: لماذا تستخدم الحيوانات المنوية البروتامينات لتغليف الحمض النووي بدلًا من الهستونات التي تستخدمها جميع أنواع الخلايا الأخرى؟
تطور البروتامينات ووظيفتها
توجد البروتامينات في كائنات تشمل النباتات والأسماك والثدييات، وقد تطورت على مدى مئات الملايين من السنين. ومن خلال دراسة تسلسلاتها الجزيئية، كشف باحثو جامعة ميشيغان دورها المهم في تكوين الحيوانات المنوية.
تغلف البروتامينات الحمض النووي بكفاءة داخل كروماتين كثيف، ويعود ذلك إلى حد كبير إلى غناها بالأرجينين، وهو حمض أميني موجب الشحنة يرتبط بقوة بالحمض النووي سالب الشحنة. ووجد أحدث الأبحاث أن البروتامينات تحتوي أيضًا على أحماض أمينية غير أرجينينية خاصة بكل نوع، تخضع لتعديلات غير متوقعة بعد الترجمة، وهي تغيرات كيميائية تحدث بعد تصنيع البروتين.
يعتقد الفريق أن هذه التعديلات ضرورية لوظيفة البروتامين، ولا سيما تغليف كروماتين الحيوانات المنوية. وقال الباحثون: «هذه الجزيئات الرابطة للحمض النووي موجبة الشحنة عمومًا، لكننا نرى الآن أن لهذه البروتينات منطقًا آخر لم نضعه في الحسبان، إذ تؤدي أحماض أمينية أخرى أدوارًا مهمة أيضًا».
أهمية التعديلات اللاحقة للترجمة
مع أن الحيوانات المنوية غير نشطة نسخيًا، تشير التعديلات على البروتامينات إلى دور مهم في تغليف الكروماتين. وفي نماذج الفئران، درس الباحثون بقايا ليسين خاصة ببروتامين الفأر. وأدى استبدال الليسين بالألانين، الذي لا يمكن أن يخضع للتعديل، إلى شكل غير طبيعي للحيوانات المنوية، وضعف نمو الأجنة، وانخفاض حاد في الخصوبة. ومن المدهش أن استبدال الليسين بالأرجينين موجب الشحنة لم يُعِد التغليف الطبيعي أيضًا، مما يدل على أن العملية تعتمد على أكثر من الشحنة الجزيئية.
الآثار في العقم لدى الرجال
غالبًا ما لا يكون للعقم المرتبط بعوامل ذكورية سبب محدد، مما يبرز أهمية دراسة هذه التعديلات. وقالت الأستاذة المساعدة بجامعة ميشيغان ساهر سو حمود: «بدأنا التركيز على البروتامينات لأنها موجودة في أنواع حيوانية كثيرة لكنها تتطور سريعًا، مما يعني أن تسلسلاتها تتضمن تباينًا واسعًا». وقد تكون هذه المتغيرات أسبابًا محتملة للعقم لدى الرجال.
تأمل حمود وفريقها دراسة تغليف الحيوانات المنوية بعمق أكبر، وربما إعادة بناء العملية في المختبر، مما يفتح آفاقًا جديدة لتشخيص العقم وعلاجه.
التطبيقات السريرية المحتملة
من النتائج المهمة أن تعديلات البروتامين قد تؤدي دورًا في نمو الأجنة المبكر، وتوفر مسارًا جديدًا لتشخيص العقم، وربما وسيلة لفحص الأجنة المبكرة بعد أطفال الأنابيب (IVF). وقالت الأستاذة المساعدة بجامعة ميشيغان سامانثا شون: «تمنحنا هذه التعديلات اتجاهًا بحثيًا جديدًا، وقد تصبح أداة تشخيصية مهمة للعقم، ولا سيما أثناء IVF».
مصدر القصة:
مجمّع من الإنترنت