لماذا يوجد هذا الاختلاف الهائل في التعبير الجيني بين الجنسين؟ اكتشاف سر تعويض الجرعة!

<ص> من الناحية البيولوجية، غالبًا ما تنعكس الاختلافات الجنسية في مختلف الحيوانات والنباتات في اختلافات كبيرة في جينوماتها وتعبيرها الجيني. من أجل التوفيق بين الاختلافات في التعبير الجيني الناجمة عن الأعداد المختلفة للكروموسومات الجنسية في الكائنات الحية، طورت الكائنات الحية آلية تعويض الجرعة. ولا تقتصر هذه الظاهرة على نوع واحد فقط، بل هي آلية تتكيف مع اختلال التعبير الجيني لدى الأجناس المختلفة في فروع تطورية متعددة.

إن تعويض الجرعة، وهو العملية التي يتم من خلالها موازنة التعبير الجيني بين الجنسين، له آثار بيولوجية عميقة.

<ص> في البشر والعديد من الثدييات الأخرى، تقوم الخلايا الأنثوية بشكل عشوائي بإسكات نسخ أحد الكروموسومات X، مما يضمن نفس مستويات التعبير مثل الذكور. في هذه الحالة، يمتلك كلا الجنسين نفس العدد من كروموسومات X الفعالة في الخلية، وهو مثال مهم للتعبير الجيني المتوازن.

آليات تعويض الجرعة المختلفة

<ص> تختلف آليات تعويض الجرعة باختلاف الأنواع ويمكن تلخيصها في ثلاثة أشكال رئيسية: التعطيل العشوائي لكروموسوم X، والنسخ المزدوج لكروموسوم X ذكري، وانخفاض التعبير عن كلا الكروموسومين X في الأفراد ثنائيي الجنس.

تعطيل عشوائي للكروموسوم X

<ص> وقد لوحظ التعطيل العشوائي للكروموسوم X في الثدييات مثل البشر والفئران. تم اكتشاف هذه العملية لأول مرة بواسطة موراي بار وإويرت بيرترام في عام 1949. ووصفوا بنية موجودة في الخلايا الأنثوية للثدييات والتي أصبحت تُعرف باسم أجسام بار، وهي في الواقع عبارة عن تكثيف لكروموسومات X الإضافية.

يؤدي قانون تعطيل X العشوائي إلى قيام كل خلية أنثوية بالتعبير عن كروموسوم X واحد فقط، وبالتالي ضمان توازن التعبير الجيني.

النسخ المزدوج لكروموسوم X واحد

<ص> في أنواع مثل ذبابة الفاكهة السوداء، يمتلك الذكور كروموسوم X ويعوضون ذلك عن طريق مضاعفة كمية النسخ من هذا الكروموسوم X ثلاث مرات. تم اقتراح هذه الآلية لأول مرة من قبل إتش جي مولر في عام 1932. ومنذ ذلك الحين، تحقق العديد من العلماء من وجود هذه الظاهرة في ذباب الفاكهة.

ينخفض ​​التعبير عن اثنين من الكروموسومات X لدى الأفراد ثنائيي الجنس إلى النصف

<ص> في Caenorhabditis elegans، يتم تقليل التعبير الجيني على اثنين من الكروموسومات X لدى الأفراد ثنائيي الجنس إلى النصف لضمان نسبة متوازنة بين الجنسين. خلال هذه العملية، يساعد مجمع تعويض الجرعة (DCC) في إكمال هذا التغيير، مما يسمح بالتعبير عن اثنين من الكروموسومات X ليكون متسقًا أثناء التطور الجنيني.

طرق أخرى خاصة بالأنواع

<ص> بالإضافة إلى الآليات الثلاث الرئيسية المذكورة أعلاه، فإن بعض الطيور مثل الدجاج (نظام ZZ/ZW) تقوم بشكل انتقائي بإسكات جزء فقط من جينات كروموسوم Z الزائدة، بدلاً من مجموعة الجينات بأكملها، عند تحقيق توازن التعبير الجيني. تؤدي طريقة تعويض الجرعة المختلفة هذه إلى قيام ذكور الدجاج بالتعبير عن جزء فقط من الجينات الموجودة على الكروموسوم Z، مما يؤدي إلى صمت غير كامل.

تُظهر آليات تعويض الجرعة عبر الأنواع كيف تتكيف الكائنات الحية مع الاختلافات بين الجنسين من خلال تنظيم التعبير الجيني.

<ص> بشكل عام، توضح آلية تعويض الجرعة كيف تعاملت الكائنات الحية مع التحديات التي فرضتها الاختلافات في التعبير الجيني بين الخصيتين والمبيضين أثناء تطورها. ولا يكشف هذا عن مدى تعقيد علم الأحياء فحسب، بل يعكس أيضًا الدور الهام الذي يلعبه الانتقاء الطبيعي في تنظيم الجينات. وكما أشار الباحثون، فإن الاختلافات في التعبير الجيني الناجمة عن هذه الآليات لها أهمية بعيدة المدى لبقاء وتكاثر الكائنات الحية. ومن ثم، فإن الفهم الإضافي للاختلافات في تنظيم الجينات بين الجنسين المختلفين سيؤثر على فهمنا لعلم الوراثة والبيولوجيا التطورية ماذا عن الإدراك؟

Trending Knowledge

المعركة الجينية بين نظامي XX وXY: كيف نحقق عملية التوازن السحرية؟
يعتبر توازن التعبير الجيني في علم الأحياء مجالًا بحثيًا رائعًا، وخاصة فيما يتعلق بكيفية تعديل التعبير الجيني بين الجنسين. وتسمى هذه العملية "تعويض الجرعة"، والغرض منها هو مواجهة اختلال التوازن في التع
التعطيل العشوائي لكروموسومات X: كيف تؤثر هذه الآلية الغامضة على التعبير الجيني لدى الإناث البشر؟
في علم الأحياء، تعويض الجرعة الجينية هو عملية موازنة التعبير الجيني بين الجنسين المختلفين. في العديد من الأنواع، تؤدي الاختلافات في عدد ونوع الكروموسومات الجنسية إلى جرعة جينية غير متساوية، والتي يجب

Responses