أخبار | اكتشاف أن وصلات DNA الدقيقة تنظم العبور وتحمي استقرار الكروموسومات
تبدأ كل حياة جديدة بإعادة تركيب جيني دقيقة. فعندما تتكون البويضات أو الحيوانات المنوية، تقترن كروموسومات الأم والأب وتتبادل مقاطع من DNA عبر عملية العبور. ويلزم حدوث إعادة تركيب واحدة على الأقل لكل زوج من الكروموسومات لتحقيق الخصوبة واستقرار عدد الكروموسومات، لكن كثرة انقطاعات DNA أو تبادلاته قد تهدد الجينوم. فكيف تحافظ الخلايا على التوازن الصحيح؟
تناولت دراسة قادها الدكتور جواو ماتوس في مختبرات ماكس بيروتس هذا السؤال القائم منذ زمن. ونُشرت النتائج في Nature في 2025.
وجد الفريق أن بُنى DNA الدقيقة المسماة وصلات هوليداي ليست مجرد مراحل وسيطة في العبور، بل تساعد أيضًا على الحفاظ على المعقد المشبكي الشبيه بالسحاب، الذي يربط الكروموسومات المقترنة. وتشير وصلات هوليداي المستقرة إلى الخلية كي تتوقف عن إحداث انقطاعات في DNA، فتحمي الجينوم من التلف.
«افترضنا أن وصلات هوليداي ليست روابط خاملة في DNA، بل عناصر رئيسية في بناء المعقد المشبكي والحفاظ عليه، بما يضمن بقاء الكروموسومات مقترنة حتى تصبح مواقع العبور جاهزة».
—الدكتور جواو ماتوس، قائد فريق البحث
لاختبار الفرضية، استخدم المؤلف الأول أدريان هينغلر الخميرة، إذ تشبه آليات الانقسام المنصف فيها آليات الخلايا البشرية، ما يجعلها نموذجًا جينيًا مفيدًا.
باستخدام أداة جزيئية طورها المختبر، «جمّد» هينغلر ملايين خلايا الخميرة بينما تعايشت فيها وصلات هوليداي والمعقدات المشبكية، ولكن قبل تبادل الكروموسومات. ثم أزال وصلات DNA بدقة وراقب استجابة الخلايا آنيًا.
يتذكر هينغلر: «كانت إحدى لحظات الاكتشاف. فما إن أُزيلت وصلات هوليداي حتى انهار المعقد المشبكي آنيًا، تمامًا كما افترضنا، وكان ذلك ظاهرًا تحت المجهر».
ومن دون وصلات هوليداي، تفكك المعقد المشبكي فورًا، وبدأت انقطاعات جديدة في DNA تتكون مجددًا، واضطرب الانقسام المنصف.
وأضاف ماتوس: «تكشف الدراسة عن آلية تغذية راجعة بسيطة وأنيقة. فبمجرد استقرار مواقع العبور والمعقد المشبكي، تعرف الخلية أن بإمكانها التوقف عن إحداث الانقطاعات ومواصلة الانقسام المنصف».
يتمثل التحدي التالي في تحديد ما إذا كانت الآلية نفسها تنطبق على الثدييات. وإذا تأكد ذلك، فقد تقدم دلائل مهمة عن الخصوبة واستقرار الجينوم بين الأنواع، وتفتح اتجاهات بحثية جديدة لاضطرابات الخصوبة أو أمراض الكروموسومات.
المصدر:
جُمع من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-10-15
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | اكتشاف أن وصلات DNA الدقيقة تنظم العبور وتحمي استقرار الكروموسومات
أخبار | اكتشاف أن وصلات DNA الدقيقة تنظم العبور وتحمي استقرار الكروموسومات
تبدأ كل حياة جديدة بإعادة تركيب جيني دقيقة. فعندما تتكون البويضات أو الحيوانات المنوية، تقترن كروموسومات الأم والأب وتتبادل مقاطع من DNA عبر عملية العبور. ويلزم حدوث إعادة تركيب واحدة على الأقل لكل زوج من الكروموسومات لتحقيق الخصوبة واستقرار عدد الكروموسومات، لكن كثرة انقطاعات DNA أو تبادلاته قد تهدد الجينوم. فكيف تحافظ الخلايا على التوازن الصحيح؟
تناولت دراسة قادها الدكتور جواو ماتوس في مختبرات ماكس بيروتس هذا السؤال القائم منذ زمن. ونُشرت النتائج في Nature في 2025.
وجد الفريق أن بُنى DNA الدقيقة المسماة وصلات هوليداي ليست مجرد مراحل وسيطة في العبور، بل تساعد أيضًا على الحفاظ على المعقد المشبكي الشبيه بالسحاب، الذي يربط الكروموسومات المقترنة. وتشير وصلات هوليداي المستقرة إلى الخلية كي تتوقف عن إحداث انقطاعات في DNA، فتحمي الجينوم من التلف.
«افترضنا أن وصلات هوليداي ليست روابط خاملة في DNA، بل عناصر رئيسية في بناء المعقد المشبكي والحفاظ عليه، بما يضمن بقاء الكروموسومات مقترنة حتى تصبح مواقع العبور جاهزة».
—الدكتور جواو ماتوس، قائد فريق البحث
لاختبار الفرضية، استخدم المؤلف الأول أدريان هينغلر الخميرة، إذ تشبه آليات الانقسام المنصف فيها آليات الخلايا البشرية، ما يجعلها نموذجًا جينيًا مفيدًا.
باستخدام أداة جزيئية طورها المختبر، «جمّد» هينغلر ملايين خلايا الخميرة بينما تعايشت فيها وصلات هوليداي والمعقدات المشبكية، ولكن قبل تبادل الكروموسومات. ثم أزال وصلات DNA بدقة وراقب استجابة الخلايا آنيًا.
يتذكر هينغلر: «كانت إحدى لحظات الاكتشاف. فما إن أُزيلت وصلات هوليداي حتى انهار المعقد المشبكي آنيًا، تمامًا كما افترضنا، وكان ذلك ظاهرًا تحت المجهر».
ومن دون وصلات هوليداي، تفكك المعقد المشبكي فورًا، وبدأت انقطاعات جديدة في DNA تتكون مجددًا، واضطرب الانقسام المنصف.
وأضاف ماتوس: «تكشف الدراسة عن آلية تغذية راجعة بسيطة وأنيقة. فبمجرد استقرار مواقع العبور والمعقد المشبكي، تعرف الخلية أن بإمكانها التوقف عن إحداث الانقطاعات ومواصلة الانقسام المنصف».
يتمثل التحدي التالي في تحديد ما إذا كانت الآلية نفسها تنطبق على الثدييات. وإذا تأكد ذلك، فقد تقدم دلائل مهمة عن الخصوبة واستقرار الجينوم بين الأنواع، وتفتح اتجاهات بحثية جديدة لاضطرابات الخصوبة أو أمراض الكروموسومات.
المصدر:
جُمع من الإنترنت