تهدف الدراسة إلى فهم كيفية بناء خصوبة الإناث على المستوى الجزيئي

تهدف الدراسة إلى فهم كيفية بناء خصوبة الإناث على المستوى الجزيئي

الخصوبة محدودة بالنسبة للثدييات الأنثوية. منذ الولادة، تمتلك المرأة عددًا محدودًا من الجريبات البدائية، المعروفة مجتمعة باسم احتياطي المبيض. يوجد داخل كل جريب بويضة، والتي تصبح في النهاية بيضة. ولكن مع تقدمنا ​​في العمر، تنخفض الجريبات الموجودة في احتياطي المبيض.

وعلى الرغم من أهميته الأساسية، إلا أن فهمنا لكيفية إنشاء احتياطي المبيض والحفاظ عليه لا يزال ضعيفًا.

ساتوشي ناميكاوا، أستاذ، قسم علم الأحياء الدقيقة وعلم الوراثة الجزيئية، جامعة كاليفورنيا، ديفيس

يحدد الباحثون الآلية اللاجينية التي تنظم بنية ووظيفة احتياطي المبيض لدى الثدييات، ويقدمون رؤى جزيئية حول الصحة الإنجابية للمرأة وعمرها في دراسة جديدة نُشرت في 10 أغسطس في مجلة Nature Communications. يشير علم الوراثة اللاجينية إلى التغييرات التي تؤثر على كيفية عمل الجينات دون تغيير الحمض النووي نفسه. ومن بين العلماء الرئيسيين في هذه الورقة ناميكاوا، وعالم المشروع منجوين هو، وأستاذ جامعة كاليفورنيا في ديفيس ريتشارد شولتز ونيل هانتر.

وقال ناميكاوا: "في النساء فوق سن 35 عاما، ترى انخفاضا في الخصوبة". "يمكن لدراستنا أن تزودنا بالأساس لفهم كيفية إنشاء خصوبة الإناث والحفاظ عليها على المستوى الجزيئي ولماذا تنخفض مع تقدم العمر".

وقف الإنتاج الأصلي

عندما يتم بناء احتياطي المبيض، تتوقف جميع البويضات الموجودة في الجريبات البدائية عن تطورها ويمكن أن تظل في مثل هذه الحالة الموقوفة لعقود.

وقال ناميكاوا: "الخصوبة تدعمها هذه البويضات الموقوفة"، مشيراً إلى أن آلية جزيئية لم تكن معروفة سابقاً توقف التطور. "السؤال الرئيسي هو، كيف يمكن الحفاظ على هذه الخلايا لعقود من الزمن؟ هذا سؤال كبير. فهي لا تستطيع الانقسام، ولا يمكنها التكاثر، بل تبقى بهدوء في المبيض لعقود. كيف يكون ذلك ممكنا؟"

باستخدام طفرات الفئران، وجد الفريق أن تعطيل هذه المرحلة الانتقالية للبويضة تم بوساطة مجموعة من البروتينات تسمى Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

الفهم الجزيئي للخصوبة

يمنع PRC1 عملية النمو التي تسمى الانقسام الاختزالي، والتي تحدث قبل إنشاء احتياطي المبيض، وبالتالي ضمان وجود برنامج مناسب للتعبير الجيني في احتياطي المبيض. عندما أنشأ الفريق طفرات فأر باستخدام آلات PRC1 المستنفدة، وجدوا أنه لا يمكن بناء احتياطي المبيض وعانت الخلايا من موت الخلايا.

وقال ناميكاوا: "لقد أظهرنا أن الحذف المشروط لـ PRC1 يؤدي إلى استنزاف الجريبات السريع والعقم". "تشير هذه النتائج بقوة إلى تورط PRC1 في العملية الحاسمة للحفاظ على الجينوم في الجريبات البدائية أثناء التوقيف المطول، والذي يمكن أن يستمر لمدة تصل إلى 50 عامًا عند البشر."

وفقًا لنيميكاوا وزملائه، فإن العيوب في وظيفة PRC1 يمكن أن تساعد في تفسير حالات فشل المبيض المبكر والعقم عند البشر.

"الآن بعد أن اكتشفنا أن هذه العملية اللاجينية هي مفتاح الإنشاء، فإن السؤال التالي هو: هل يمكننا الكشف عن آلية أكثر تفصيلاً لهذه العملية؟" قال ناميكاوا. "كيف يمكن الحفاظ على احتياطي المبيض لعقود؟"

ومن بين المؤلفين الآخرين لهذه الورقة: في جامعة كاليفورنيا في ديفيس، ويو هان يه، وياسوهيسا مانوكاتا، وهيرونوري آبي؛ أكيهيكو ساكاشيتا وسو مايزاوا، المركز الطبي لمستشفى سينسيناتي للأطفال؛ ميغيل فيدال، مركز الأبحاث البيولوجية مارغريتا سالاس، مدريد، إسبانيا؛ وهاروهيكو كوسيكي، مركز RIKEN للحساسية والمناعة، يوكوهاما، اليابان. تم دعم العمل بمنح من المعاهد الوطنية للصحة.

مصدر:

جامعة كاليفورنيا – ديفيس

مرجع:

هو، M. وآخرون. (2022) البرمجة اللاجينية بوساطة PRC1 مطلوبة لتوليد احتياطي المبيض. التواصل مع الطبيعة. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.