في دراسة جديدة قادها معهد كارولينسكا، وجد الباحثون أن الغلاف المحيط بالبويضة يشتد بعد تخصيبها، فيمنع ميكانيكيًا دخول حيوانات منوية إضافية ويحول دون موت الجنين لاحقًا. وتوضح الدراسة أيضًا كيف يمكن لطفرات بروتينات غلاف البويضة أن تسبب العقم لدى النساء وقد تفضي في النهاية إلى وسائل جديدة لمنع الحمل. ونُشرت الدراسة في مجلة Cell.
يبدأ الإخصاب لدى الثدييات عندما يلتصق حيوان منوي بغلاف البويضة، وهو غلاف ليفي خارج الخلية يجب اختراقه للاندماج معها. وقد رسم فريق دولي الآن خريطة تفصيلية لبنية ووظيفة ZP2، وهو مكون رئيسي لألياف غلاف البويضة ينظم التفاعلات بين البويضة والحيوان المنوي أثناء الإخصاب.
قال لوكا جوفيني، الأستاذ في قسم العلوم الحيوية والتغذية بمعهد كارولينسكا وقائد الدراسة: «كنا نعلم أن ZP2 ينشطر بعد دخول أول حيوان منوي إلى البويضة، ونوضح كيف يؤدي ذلك إلى تصلب غلاف البويضة وجعله غير منفذ للحيوانات المنوية الأخرى. وهذا يمنع تعدد الإمناء، أي اندماج عدة حيوانات منوية مع بويضة واحدة، وهو قاتل للجنين».
تعد التغيرات التي تطرأ على غلاف البويضة بعد الإخصاب ضرورية أيضًا لخصوبة المرأة، لأنها تحمي الجنين النامي حتى انغراسه في الرحم. وقد تساعد هذه المعرفة على تطوير موانع حمل غير هرمونية تعطل تكوّن غلاف البويضة. كما توضح الدراسة أشكالًا من العقم لدى النساء مرتبطة بهذا الغلاف.
وأوضح لوكا جوفيني: «يمكن للطفرات في الجينات المشفرة لبروتينات غلاف البويضة أن تسبب العقم لدى النساء، ويجري التعرف على عدد متزايد منها. ونأمل أن يدعم بحثنا تشخيص العقم لدى النساء، وربما يساعد على منع الحمل غير المقصود».
والأهم أن الدراسة أظهرت أيضًا أن منطقة في ZP2 كان يُعتقد سابقًا أنها مستقبل للحيوانات المنوية ليست ضرورية لالتصاقها بالبويضة. ويثير ذلك سؤالًا عن هوية المستقبل الحقيقي على غلاف البويضة، وهو ما يعتزم الباحثون مواصلة دراسته.
جمع الباحثون بين علم البلورات بالأشعة السينية والمجهر الإلكتروني فائق البرودة لدراسة البنية 3D لبروتينات غلاف البويضة. وفحصت دراسات وظيفية على الفئران التفاعلات بين الحيوانات المنوية والبويضات الحاملة لطفرات ZP2، فيما استُخدم برنامج الذكاء الاصطناعي AlphaFold للتنبؤ ببنية غلاف البويضة البشرية.
أُجريت الدراسة بالتعاون مع جامعة أوساكا وجامعة صوفيا في اليابان وجامعة بيتسبرغ في الولايات المتحدة، باستخدام بيانات جُمعت في SciLifeLab ومرافق السنكروترون ESRF وDLS وBESSY II.
مصدر الخبر:
مصادر إلكترونية
تاريخ النشر 2024-03-22
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | معهد كارولينسكا يكشف كيف تتحكم البويضة في دخول الحيوانات المنوية
في دراسة جديدة قادها معهد كارولينسكا، وجد الباحثون أن الغلاف المحيط بالبويضة يشتد بعد تخصيبها، فيمنع ميكانيكيًا دخول حيوانات منوية إضافية ويحول دون موت الجنين لاحقًا. وتوضح الدراسة أيضًا كيف يمكن لطفرات بروتينات غلاف البويضة أن تسبب العقم لدى النساء وقد تفضي في النهاية إلى وسائل جديدة لمنع الحمل. ونُشرت الدراسة في مجلة Cell.
يبدأ الإخصاب لدى الثدييات عندما يلتصق حيوان منوي بغلاف البويضة، وهو غلاف ليفي خارج الخلية يجب اختراقه للاندماج معها. وقد رسم فريق دولي الآن خريطة تفصيلية لبنية ووظيفة ZP2، وهو مكون رئيسي لألياف غلاف البويضة ينظم التفاعلات بين البويضة والحيوان المنوي أثناء الإخصاب.
قال لوكا جوفيني، الأستاذ في قسم العلوم الحيوية والتغذية بمعهد كارولينسكا وقائد الدراسة: «كنا نعلم أن ZP2 ينشطر بعد دخول أول حيوان منوي إلى البويضة، ونوضح كيف يؤدي ذلك إلى تصلب غلاف البويضة وجعله غير منفذ للحيوانات المنوية الأخرى. وهذا يمنع تعدد الإمناء، أي اندماج عدة حيوانات منوية مع بويضة واحدة، وهو قاتل للجنين».
تعد التغيرات التي تطرأ على غلاف البويضة بعد الإخصاب ضرورية أيضًا لخصوبة المرأة، لأنها تحمي الجنين النامي حتى انغراسه في الرحم. وقد تساعد هذه المعرفة على تطوير موانع حمل غير هرمونية تعطل تكوّن غلاف البويضة. كما توضح الدراسة أشكالًا من العقم لدى النساء مرتبطة بهذا الغلاف.
وأوضح لوكا جوفيني: «يمكن للطفرات في الجينات المشفرة لبروتينات غلاف البويضة أن تسبب العقم لدى النساء، ويجري التعرف على عدد متزايد منها. ونأمل أن يدعم بحثنا تشخيص العقم لدى النساء، وربما يساعد على منع الحمل غير المقصود».
والأهم أن الدراسة أظهرت أيضًا أن منطقة في ZP2 كان يُعتقد سابقًا أنها مستقبل للحيوانات المنوية ليست ضرورية لالتصاقها بالبويضة. ويثير ذلك سؤالًا عن هوية المستقبل الحقيقي على غلاف البويضة، وهو ما يعتزم الباحثون مواصلة دراسته.
جمع الباحثون بين علم البلورات بالأشعة السينية والمجهر الإلكتروني فائق البرودة لدراسة البنية 3D لبروتينات غلاف البويضة. وفحصت دراسات وظيفية على الفئران التفاعلات بين الحيوانات المنوية والبويضات الحاملة لطفرات ZP2، فيما استُخدم برنامج الذكاء الاصطناعي AlphaFold للتنبؤ ببنية غلاف البويضة البشرية.
أُجريت الدراسة بالتعاون مع جامعة أوساكا وجامعة صوفيا في اليابان وجامعة بيتسبرغ في الولايات المتحدة، باستخدام بيانات جُمعت في SciLifeLab ومرافق السنكروترون ESRF وDLS وBESSY II.
مصدر الخبر:
مصادر إلكترونية