اكتشاف عامل الصدمة الحرارية الجديد HSF5: جامعة كوماموتو تبحث نهجًا محتملًا لعلاج العقم لدى الرجال
اكتشف الباحثون عاملًا جديدًا للصدمة الحرارية (HSF) يُسمى HSF5، يؤدي دورًا رئيسيًا في إكمال الانقسام المنصف وتنشيط الجينات اللازمة لتكوين الحيوانات المنوية. ويوفر هذا الاكتشاف معلومات قيّمة عن الأسباب المحتملة لخلل الخلايا المولدة للنطاف، وهو من أهم أسباب العقم لدى الرجال. وعلى خلاف عوامل الصدمة الحرارية المعتادة الأخرى التي تنظم التعبير الجيني أساسًا في ظروف الإجهاد مثل الصدمة الحرارية، يؤدي HSF5 دورًا محددًا في الانقسام المنصف للخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة.
حدد باحثون في جامعة كوماموتو عاملًا جديدًا للصدمة الحرارية (HSF) يُسمى HSF5، يؤدي دورًا رئيسيًا في إكمال الانقسام المنصف وتنشيط الجينات اللازمة لتكوين الحيوانات المنوية. ويوفر هذا الاكتشاف معلومات قيّمة عن الأسباب المحتملة لخلل الخلايا المولدة للنطاف، وهو من أهم أسباب العقم لدى الرجال. وعلى خلاف عوامل الصدمة الحرارية المعتادة الأخرى التي تنظم التعبير الجيني أساسًا في ظروف الإجهاد مثل الصدمة الحرارية، يؤدي HSF5 دورًا محددًا في الانقسام المنصف للخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة.
أثناء انقسام الخلايا حقيقية النواة، تتوزع المعلومات الجينومية بالتساوي على الخلايا البنوية من خلال الانقسام المتساوي. أما في الانقسام الخلوي المتخصص المعروف بالانقسام المنصف، والضروري لإنتاج الخلايا الجنسية، فتُختزل هذه المعلومات إلى النصف. وفي الخلايا الجنسية الذكرية، يبدأ تكوين الحيوانات المنوية بعد اكتمال الانقسام المنصف ويتضمن عدة برامج لتنظيم الجينات. ومع ذلك، لا تزال آليات تنظيم تقدم الانقسام المنصف وعوامل النسخ المحددة المشاركة فيه غير مفهومة جيدًا، مما يفرض تحديات كبيرة في طب الإنجاب، ولا سيما في حالات العقم لدى الرجال. ولسد هذه الفجوات، سعى البروفيسور كي-إيتشيرو إيشيغورو، والأستاذ المساعد ريوكي شيمادا، وفريقهما البحثي إلى توضيح آليات الانقسام المنصف الذكري المؤدي إلى تكوين الحيوانات المنوية، مع التركيز على تحديد عوامل النسخ ذات الصلة وتوصيفها.
في بحث سابق، حدد الفريق جين التحويل للانقسام المنصف MEIOSIN، الذي ينشط التعبير عن مئات الجينات المشاركة في تكوين الحيوانات المنوية (Ishiguro et al., Developmental Cell, 2020). ومن بين هذه الجينات، لفتت عوامل الصدمة الحرارية الانتباه لأن الخصيتين حساستان للإجهاد الحراري وتقعان خارج الجسم، حيث تقل حرارتهما بمقدار 3-4 درجات مئوية عن درجة حرارة الجسم الداخلية البالغة 37 درجة مئوية. ورغم أن الأدوار الرئيسية لعوامل الصدمة الحرارية مثل HSF1 وHSF2 وHSF3 وHSF4 معروفة جيدًا، ظلت وظيفة HSF5 غير واضحة. "كان من المثير للاهتمام التساؤل عما إذا كان HSF5 يؤدي وظائف مشابهة لعوامل الصدمة الحرارية الأخرى أم وظائف مختلفة تمامًا، وكانت الإجابة عن هذا السؤال الهدف الأصلي لبحثنا،" وفق ما أوضحه البروفيسور إيشيغورو.
وعلى نحو مفاجئ، أظهرت الدراسة أن HSF5، بخلاف عوامل HSF الأخرى المستجيبة للإجهاد، يؤدي دورًا أساسيًا في تقدم الطور التمهيدي للانقسام المنصف في الخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة. وأثناء تكوين الحيوانات المنوية، يدعم HSF5 التقدم خلال مرحلة التغلظ، ويوجّه برنامج الانقسام المنصف حتى اكتماله، وينشط الجينات المرتبطة بتكوين الحيوانات المنوية.
مثل عوامل النسخ الأخرى، يرتبط HSF5 بمحفزات DNA لتنظيم التعبير الجيني. ويتميز HSF5 بخصوصية أهدافه الفريدة. وأظهرت الدراسة أن تسلسل DNA الذي يتعرف إليه عند الارتباط بمحفزات الجينات يختلف عن التسلسلات التي تتعرف إليها عوامل النسخ المعتادة الأخرى من عائلة HSF.
تسلط هذه النتائج مجتمعةً الضوء على الدور غير المعتاد لـ HSF5 في التعبير الجيني خلال الطور التمهيدي للانقسام المنصف الذكري.
تأكدت نتائج الدراسة في تجارب على الفئران، مع التوصل المهم إلى أن HSF5 موجود أيضًا لدى البشر. ولا يزال تفسير كثير من الأسباب المحتملة للعقم البشري صعبًا، ولا سيما في حالات خلل الخلايا المولدة للنطاف. لذلك يُتوقع أن تسهم هذه النتائج بدرجة كبيرة في فهم الآليات الكامنة وراء العقم لدى الرجال.
مصدر الخبر:
مجمّع من مصادر على الإنترنت
تاريخ النشر 2024-05-10
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | اكتشاف عامل الصدمة الحرارية الجديد HSF5: جامعة كوماموتو تبحث نهجًا محتملًا لعلاج العقم لدى الرجال
اكتشاف عامل الصدمة الحرارية الجديد HSF5: جامعة كوماموتو تبحث نهجًا محتملًا لعلاج العقم لدى الرجال
اكتشف الباحثون عاملًا جديدًا للصدمة الحرارية (HSF) يُسمى HSF5، يؤدي دورًا رئيسيًا في إكمال الانقسام المنصف وتنشيط الجينات اللازمة لتكوين الحيوانات المنوية. ويوفر هذا الاكتشاف معلومات قيّمة عن الأسباب المحتملة لخلل الخلايا المولدة للنطاف، وهو من أهم أسباب العقم لدى الرجال. وعلى خلاف عوامل الصدمة الحرارية المعتادة الأخرى التي تنظم التعبير الجيني أساسًا في ظروف الإجهاد مثل الصدمة الحرارية، يؤدي HSF5 دورًا محددًا في الانقسام المنصف للخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة.
حدد باحثون في جامعة كوماموتو عاملًا جديدًا للصدمة الحرارية (HSF) يُسمى HSF5، يؤدي دورًا رئيسيًا في إكمال الانقسام المنصف وتنشيط الجينات اللازمة لتكوين الحيوانات المنوية. ويوفر هذا الاكتشاف معلومات قيّمة عن الأسباب المحتملة لخلل الخلايا المولدة للنطاف، وهو من أهم أسباب العقم لدى الرجال. وعلى خلاف عوامل الصدمة الحرارية المعتادة الأخرى التي تنظم التعبير الجيني أساسًا في ظروف الإجهاد مثل الصدمة الحرارية، يؤدي HSF5 دورًا محددًا في الانقسام المنصف للخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة.
أثناء انقسام الخلايا حقيقية النواة، تتوزع المعلومات الجينومية بالتساوي على الخلايا البنوية من خلال الانقسام المتساوي. أما في الانقسام الخلوي المتخصص المعروف بالانقسام المنصف، والضروري لإنتاج الخلايا الجنسية، فتُختزل هذه المعلومات إلى النصف. وفي الخلايا الجنسية الذكرية، يبدأ تكوين الحيوانات المنوية بعد اكتمال الانقسام المنصف ويتضمن عدة برامج لتنظيم الجينات. ومع ذلك، لا تزال آليات تنظيم تقدم الانقسام المنصف وعوامل النسخ المحددة المشاركة فيه غير مفهومة جيدًا، مما يفرض تحديات كبيرة في طب الإنجاب، ولا سيما في حالات العقم لدى الرجال. ولسد هذه الفجوات، سعى البروفيسور كي-إيتشيرو إيشيغورو، والأستاذ المساعد ريوكي شيمادا، وفريقهما البحثي إلى توضيح آليات الانقسام المنصف الذكري المؤدي إلى تكوين الحيوانات المنوية، مع التركيز على تحديد عوامل النسخ ذات الصلة وتوصيفها.
في بحث سابق، حدد الفريق جين التحويل للانقسام المنصف MEIOSIN، الذي ينشط التعبير عن مئات الجينات المشاركة في تكوين الحيوانات المنوية (Ishiguro et al., Developmental Cell, 2020). ومن بين هذه الجينات، لفتت عوامل الصدمة الحرارية الانتباه لأن الخصيتين حساستان للإجهاد الحراري وتقعان خارج الجسم، حيث تقل حرارتهما بمقدار 3-4 درجات مئوية عن درجة حرارة الجسم الداخلية البالغة 37 درجة مئوية. ورغم أن الأدوار الرئيسية لعوامل الصدمة الحرارية مثل HSF1 وHSF2 وHSF3 وHSF4 معروفة جيدًا، ظلت وظيفة HSF5 غير واضحة. "كان من المثير للاهتمام التساؤل عما إذا كان HSF5 يؤدي وظائف مشابهة لعوامل الصدمة الحرارية الأخرى أم وظائف مختلفة تمامًا، وكانت الإجابة عن هذا السؤال الهدف الأصلي لبحثنا،" وفق ما أوضحه البروفيسور إيشيغورو.
وعلى نحو مفاجئ، أظهرت الدراسة أن HSF5، بخلاف عوامل HSF الأخرى المستجيبة للإجهاد، يؤدي دورًا أساسيًا في تقدم الطور التمهيدي للانقسام المنصف في الخلايا الجنسية الذكرية في ظروف غير مجهدة. وأثناء تكوين الحيوانات المنوية، يدعم HSF5 التقدم خلال مرحلة التغلظ، ويوجّه برنامج الانقسام المنصف حتى اكتماله، وينشط الجينات المرتبطة بتكوين الحيوانات المنوية.
مثل عوامل النسخ الأخرى، يرتبط HSF5 بمحفزات DNA لتنظيم التعبير الجيني. ويتميز HSF5 بخصوصية أهدافه الفريدة. وأظهرت الدراسة أن تسلسل DNA الذي يتعرف إليه عند الارتباط بمحفزات الجينات يختلف عن التسلسلات التي تتعرف إليها عوامل النسخ المعتادة الأخرى من عائلة HSF.
تسلط هذه النتائج مجتمعةً الضوء على الدور غير المعتاد لـ HSF5 في التعبير الجيني خلال الطور التمهيدي للانقسام المنصف الذكري.
تأكدت نتائج الدراسة في تجارب على الفئران، مع التوصل المهم إلى أن HSF5 موجود أيضًا لدى البشر. ولا يزال تفسير كثير من الأسباب المحتملة للعقم البشري صعبًا، ولا سيما في حالات خلل الخلايا المولدة للنطاف. لذلك يُتوقع أن تسهم هذه النتائج بدرجة كبيرة في فهم الآليات الكامنة وراء العقم لدى الرجال.
مصدر الخبر:
مجمّع من مصادر على الإنترنت