تمكن باحثو RIKEN من تحديد عامل تعديلات الجينات (epigenetic factor) الضروري لإنتاج بويضات ناضجة في الفئران للمرة الأولى، وهو الاكتشاف الذي قد يسهم في فهم بعض حالات العقم الناجمة عن عدم نضج البويضات.

البويضات هي خلايا متخصصة لدى الثدييات الأنثوية تتطور لاحقا إلى البويضات المخصبة، ويبدأ هذا التطور في مرحلة ما قبل ولادة الأم ويستمر حتى مرحلة الإنجاب لاحقا في حياتها.

رحلة تطور البويضات

تولد الإناث بمجموعة كاملة من البويضات في مبايضهن، لكنها تكون في حالة "سبات مؤقت"، حيث تتوقف عملية الانقسام المنصف (meiosis) — الشكل الخاص لانقسام الخلايا الذي تمر به البويضات والحيوانات المنوية — حتى الوصول إلى مرحلة النضج.

عند البلوغ، تكبر البويضات عبر امتصاص البروتينات من جسم الأنثى، وتتلقى أيضا المعلومات الوراثية في شكل RNA ومعلومات لاجينية، أي علامات كيميائية تنظم التعبير الجيني عن طريق تشغيل أو إيقاف الجينات. خلال كل دورة شهرية، تستأنف بعض البويضات الناضجة الانقسام المنصف لتكوين البويضات الجاهزة للتخصيب.

الهيستونات ودورها في نقل المعلومات اللاجينية

يتم نقل المعلومات اللاجينية من الأم إلى البويضة عبر الهيستونات، وهي البروتينات التي تُلف حولها جزيئات DNA.

الهيستونات الأربعة — H3 وH4 وH2A وH2B — لها أشكال بديلة تختلف كيميائيًا عن الشكل المعتاد، وتحمل هذه التعديلات معلومات لاجينية تؤثر في التعبير الجيني.

وقالت أزوسا إينوي من مركز RIKEN للعلوم الطبية المتكاملة: "تعد تعديلات الهيستون مهمة لتنظيم الجينات في الأجنة، فبعضها ينشط الجينات وبعضها يثبطها."

اكتشاف توزيع متغير H2A.Z وتأثيره على تطور البويضات

حتى الآن، لم يكن معروفا أين تتواجد متغيرات بروتين H2A في الجينوم أو نشاطها أثناء تطور البويضات، ولكن فريق إينوي تمكن من رسم خريطة توزيع متغيرات H2A في البويضات الناضجة للفئران لأول مرة، ونشرت النتائج في مجلة Nature Structural & Molecular Biology.

ووجد الباحثون أن متغير H2A.Z، الذي يختلف في تسلسل الأحماض الأمينية قليلا عن H2A التقليدي، يتوزع في مناطق DNA بين الجينات.

كما أن نقص H2A.Z أدى إلى انخفاض تعديل الهيستون H3 المعروف باسم H3K4me3، والعكس صحيح: انخفاض H3K4me3 يقلل H2A.Z، وفي كلتا الحالتين، تضرر تطور البويضات بشكل كبير

أهمية الاكتشاف للبشر

تقول إينوي: "لقد وجدنا أن H2A.Z حيوي لتطوير البويضات الصحية في الفئران، ومن الممكن أن يكون خلل H2A.Z سببا لبعض أشكال العقم لدى البشر."

هذا الاكتشاف يفتح آفاقا جديدة للأبحاث المتعلقة بالعقم ويمثل خطوة مهمة لفهم كيفية تأثير التعديلات اللاجينية على الصحة الإنجابية.