أخبار | دراسة من جامعة هاواي: فقدان جين رئيسي في كروموسوم Y قد يسبب العقم لدى ذكور الفئران ويؤثر في تعبير مئات الجينات
في دراسة حديثة، اكتشف باحثون من كلية جون إيه. بيرنز للطب (John A. Burns School of Medicine، والمعروفة اختصارًا بـJABSOM) في جامعة هاواي في مانوا (University of Hawaiʻi at Mānoa) أن فقدان جين رئيسي في كروموسوم Y لا يؤدي إلى عقم كامل لدى ذكور الفئران فحسب، بل يسبب أيضًا خللًا في تعبير مئات الجينات المهمة.
قاد الدراسة الدكتورة مونيكا وارد (Dr. Monika Ward)، الأستاذة في قسم التشريح والكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء، ومعهد ياناغيماتشي لأبحاث التكوين الحيوي (Yanagimachi Institute for Biogenesis Research، YIBR). وركز الفريق على جين بروتين إصبع الزنك المشفر على كروموسوم Y، Zfy (Zinc finger Y-encoded gene). ويوجد هذا الجين لدى البشر والفئران على حد سواء، ويُعد منظمًا مهمًا للتكاثر الذكري. ولدى الفئران نسختان من Zfy: Zfy1 وZfy2.
وباستخدام تقنية CRISPR-Cas9، أنشأ الباحثون نماذج فئران معدلة وراثيًا تفتقر على التوالي إلى Zfy1 أو Zfy2 أو كليهما معًا (وتسمى Zfy DKO، أي الحذف المزدوج لجين Zfy). وأظهرت النتائج أن ذكور فئران Zfy DKO عقيمة تمامًا وتعاني شذوذات شديدة في الحيوانات المنوية، بل إنها لم تتمكن من إنتاج حيوانات منوية إطلاقًا في الحالات الأشد. ونُشرت هذه النتائج أول مرة في عام 2022 في مجلة «Biology of Reproduction».
ولمزيد من دراسة الآلية الجزيئية لفقدان Zfy، استخدم الفريق تقنيات الإنجاب المساعدة التي ابتكرها مؤسس YIBR ريوزو ياناغيماتشي (Ryuzo Yanagimachi)، بما في ذلك حقن حيوان منوي واحد داخل البويضة (ICSI) وحقن الخلايا المنوية المستديرة (ROSI)، وتمكن من إنتاج مزيد من ذكور فئران Zfy DKO العقيمة. ونُشرت النتائج الحديثة في 2025 8 27 في المجلة الدولية «Cell Death and Differentiation».
أشارت الدراسة إلى أن فقدان جينات Zfy يخل بتعبير مئات الجينات لدى الفئران؛ فيُفرط في تنشيط بعض الجينات بينما يُثبط البعض الآخر. وتشمل هذه الجينات جينات رئيسية تنظم تكوين الحيوانات المنوية وتغليف الحمض النووي وبنيته والاستماتة. كما اكتشف الفريق أن الخلايا السلفية للحيوانات المنوية في الخصية تتعرض للاستـماتة المبكرة، وحتى عند إنتاج عدد محدود من الحيوانات المنوية، لا يمكن لبنية حمضها النووي أن تتكثف بفاعلية وتصبح شديدة القابلية للتلف.
وقالت الدكتورة وارد: «تعزز هذه الدراسة بدرجة كبيرة فهمنا لوظيفة جين Zfy. وقد حددنا مسارات الإشارة والجينات المرتبطة المتأثرة به، وسنواصل استكشاف كيفية تنظيم Zfy لهذه العمليات الرئيسية».
وأكدت الدكتورة وارد أيضًا أن هذه الدراسة تبرز الدور المحوري لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا في جامعة هاواي في العمل البحثي. وكان المؤلف الأول للبحث، هايدن هولملوند (Hayden Holmlund)، الذي أنجز معظم التجارب، خريج دكتوراه حديثًا من برنامج بيولوجيا النمو والتكاثر (Developmental and Reproductive Biology، DRB)، وقد انتقل إلى كاليفورنيا لإجراء أبحاث ما بعد الدكتوراه. كما أنجزت طالبة برنامج INBRE الجامعية بنازير يارباباييفا (Benazir Yarbabaeva) جزءًا من التجارب، وانضمت حاليًا إلى برنامج DRB كطالبة ماجستير جديدة لمواصلة استكشاف آلية الحيوانات المنوية لدى Zfy DKO.
وأضافت الدكتورة وارد: «تُظهر هذه الدراسة أيضًا رسالة YIBR الأساسية المتمثلة في تعزيز التعاون الدولي في مجالي بيولوجيا التكاثر والنمو». وقد تلقى هذا البحث كذلك دعمًا من باحثين من فرنسا والمملكة المتحدة.
تمثل هذه الدراسة خطوة مهمة في فهم آليات تنظيم الخصوبة الذكرية، وتوفر أساسًا لبحوث مستقبلية حول الدور التنظيمي لـZfy في تكوين الحيوانات المنوية. ولا تكتسب المعارف المستمدة من البحوث الأساسية باستخدام الفئران كنموذج أهمية كبيرة لفهم آليات العقم الذكري فحسب، بل تفتح أيضًا اتجاهات جديدة للبحوث الانتقالية في الاستراتيجيات العلاجية المحتملة.
مصدر الخبر:
مجمّع من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-10-13
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | دراسة لجامعة هاواي: فقدان جين رئيسي في كروموسوم Y قد يسبب العقم لدى ذكور الفئران ويؤثر في التعبير عن مئات الجينات
أخبار | دراسة من جامعة هاواي: فقدان جين رئيسي في كروموسوم Y قد يسبب العقم لدى ذكور الفئران ويؤثر في تعبير مئات الجينات
في دراسة حديثة، اكتشف باحثون من كلية جون إيه. بيرنز للطب (John A. Burns School of Medicine، والمعروفة اختصارًا بـJABSOM) في جامعة هاواي في مانوا (University of Hawaiʻi at Mānoa) أن فقدان جين رئيسي في كروموسوم Y لا يؤدي إلى عقم كامل لدى ذكور الفئران فحسب، بل يسبب أيضًا خللًا في تعبير مئات الجينات المهمة.
قاد الدراسة الدكتورة مونيكا وارد (Dr. Monika Ward)، الأستاذة في قسم التشريح والكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء، ومعهد ياناغيماتشي لأبحاث التكوين الحيوي (Yanagimachi Institute for Biogenesis Research، YIBR). وركز الفريق على جين بروتين إصبع الزنك المشفر على كروموسوم Y، Zfy (Zinc finger Y-encoded gene). ويوجد هذا الجين لدى البشر والفئران على حد سواء، ويُعد منظمًا مهمًا للتكاثر الذكري. ولدى الفئران نسختان من Zfy: Zfy1 وZfy2.
وباستخدام تقنية CRISPR-Cas9، أنشأ الباحثون نماذج فئران معدلة وراثيًا تفتقر على التوالي إلى Zfy1 أو Zfy2 أو كليهما معًا (وتسمى Zfy DKO، أي الحذف المزدوج لجين Zfy). وأظهرت النتائج أن ذكور فئران Zfy DKO عقيمة تمامًا وتعاني شذوذات شديدة في الحيوانات المنوية، بل إنها لم تتمكن من إنتاج حيوانات منوية إطلاقًا في الحالات الأشد. ونُشرت هذه النتائج أول مرة في عام 2022 في مجلة «Biology of Reproduction».
ولمزيد من دراسة الآلية الجزيئية لفقدان Zfy، استخدم الفريق تقنيات الإنجاب المساعدة التي ابتكرها مؤسس YIBR ريوزو ياناغيماتشي (Ryuzo Yanagimachi)، بما في ذلك حقن حيوان منوي واحد داخل البويضة (ICSI) وحقن الخلايا المنوية المستديرة (ROSI)، وتمكن من إنتاج مزيد من ذكور فئران Zfy DKO العقيمة. ونُشرت النتائج الحديثة في 2025 8 27 في المجلة الدولية «Cell Death and Differentiation».
أشارت الدراسة إلى أن فقدان جينات Zfy يخل بتعبير مئات الجينات لدى الفئران؛ فيُفرط في تنشيط بعض الجينات بينما يُثبط البعض الآخر. وتشمل هذه الجينات جينات رئيسية تنظم تكوين الحيوانات المنوية وتغليف الحمض النووي وبنيته والاستماتة. كما اكتشف الفريق أن الخلايا السلفية للحيوانات المنوية في الخصية تتعرض للاستـماتة المبكرة، وحتى عند إنتاج عدد محدود من الحيوانات المنوية، لا يمكن لبنية حمضها النووي أن تتكثف بفاعلية وتصبح شديدة القابلية للتلف.
وقالت الدكتورة وارد: «تعزز هذه الدراسة بدرجة كبيرة فهمنا لوظيفة جين Zfy. وقد حددنا مسارات الإشارة والجينات المرتبطة المتأثرة به، وسنواصل استكشاف كيفية تنظيم Zfy لهذه العمليات الرئيسية».
وأكدت الدكتورة وارد أيضًا أن هذه الدراسة تبرز الدور المحوري لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا في جامعة هاواي في العمل البحثي. وكان المؤلف الأول للبحث، هايدن هولملوند (Hayden Holmlund)، الذي أنجز معظم التجارب، خريج دكتوراه حديثًا من برنامج بيولوجيا النمو والتكاثر (Developmental and Reproductive Biology، DRB)، وقد انتقل إلى كاليفورنيا لإجراء أبحاث ما بعد الدكتوراه. كما أنجزت طالبة برنامج INBRE الجامعية بنازير يارباباييفا (Benazir Yarbabaeva) جزءًا من التجارب، وانضمت حاليًا إلى برنامج DRB كطالبة ماجستير جديدة لمواصلة استكشاف آلية الحيوانات المنوية لدى Zfy DKO.
وأضافت الدكتورة وارد: «تُظهر هذه الدراسة أيضًا رسالة YIBR الأساسية المتمثلة في تعزيز التعاون الدولي في مجالي بيولوجيا التكاثر والنمو». وقد تلقى هذا البحث كذلك دعمًا من باحثين من فرنسا والمملكة المتحدة.
تمثل هذه الدراسة خطوة مهمة في فهم آليات تنظيم الخصوبة الذكرية، وتوفر أساسًا لبحوث مستقبلية حول الدور التنظيمي لـZfy في تكوين الحيوانات المنوية. ولا تكتسب المعارف المستمدة من البحوث الأساسية باستخدام الفئران كنموذج أهمية كبيرة لفهم آليات العقم الذكري فحسب، بل تفتح أيضًا اتجاهات جديدة للبحوث الانتقالية في الاستراتيجيات العلاجية المحتملة.
مصدر الخبر:
مجمّع من الإنترنت