خلايا جسم الأنثى قد تعطل أو تنشط واحدا من الكروموسومين المتوارثين عن الأب والأم.

الكروموسوم «إكس» لا يزال مشوبا بشيء من الغموض. وكان عالم البيولوجيا هيرمان هينكينغ قد أطلق هذا الرمز «إكس» عليه، وذلك في عام 1891. وللتحري عن طبيعة الكروموسومات قام هينكينغ بفحص خلاياها تحت مجهر بسيط. وتأتي جميع الكروموسومات في الخلايا عادة على شكل أزواج، باستثناء واحدة منها، لذلك وصف هذا الكروموسوم المنفرد المغرد خارج سربه بالعنصر «إكس»، دلالة ربما على غموضه وعدم معرفة الكثير عنه.

* كروموسوم غامض

لكن العلماء اليوم يعرفون هذا الكروموسوم بصورة أفضل لأنه جزء من نظام يقرر الفرز بين الذكر والأنثى. فإذا ورثت البويضة الكروموسوم «إكس» (X) من كلا الوالدين، كان المولود أنثى، لكن إذا ورثت الكروموسوم «إكس» من الأم، والكروموسوم «واي» (Y) من الأب يكون المولود ذكرا. ومع ذلك يبقى الكروموسوم «إكس» هذا غامضا، وأحد أسباب هذا الغموض يعود إلى قيام الإناث بتعطيل واحد من هذين الكروموسومين في الخلايا كافة، وإبقاء الكروموسوم الثاني نشطا وفعالا. وهذه خطوة جذرية ومهمة في ضوء أن الكروموسوم «إكس» يملك أكثر من ألف مورث (جين).

وتقوم الخلايا بتعطيل عمل الكروموسومات «إكس» بأنماط وأشكال مختلفة، بعضها يقود إلى أن يكون عمل الأعضاء مماثلا للأعضاء الخاصة بواحد من الأبوين. وفي بعض الخلايا يدخل الأب في طور سبات، وفي بعضها الأخر تكون الأم. وعلى الرغم من أن العلماء يعرفون عن أمر هذا التعطيل أو التثبيط لأكثر من خمسة عقود، لكنهم لا يزالون يجهلون الكثير عن الأساليب والأحكام المتبعة هنا، وكيف تطورت.

وفي مجلة «نيرون» كشف فريق من العلماء النقاب عن مشهد لعملية تعطيل الكروموسوم «إكس» في الجسم. وقد وجدوا تعقيدا مدهشا في نمط تنشيط الكروموسومات وتعطيلها. وفي الوقت ذاته فإن كل واحد من كروموسومي «إكس» يتضمن نسخا من الجينات غير موجود في النسخة الثانية لآخرين. وبذلك فإن وجود كروموسومي «إكس» يمنح الإناث مزيدا من التنوع الوراثي أكثر من الذكور المالكين على كروموسوم «إكس» واحد. وبذلك تملك الإناث الكثير من التعقيدات الوراثية التي شرع العلماء أخيرا في فهمها واستيعابها.

ويقول هنتنغتون وليارد، مدير معهد العلوم الوراثية وسياستها في جامعة ديوك في أميركا، الذي لم يشترك في الدراسة هذه «ببساطة لدينا مدخل إلى أقسام بيولوجية لا يملكها الذكور».

* اضطرابات وراثية

وعلى الرغم من أن الجينات الإضافية التي يوفرها الكروموسوم «إكس» الثاني لها فوائد وراثية في بعض الحالات، فإن كروموسومات «إكس» هذه لها جانب مظلم أيضا. فمثل هذا الوضع البيولوجي ي الغريب قد يؤدي إلى اضطرابات وراثية في الذكور، والتأسيس لمخاطر معينة خاصة للإصابة بمرض السرطان لدى النساء، كما أن فهم تعطيل الكروموسوم «إكس» قد يسلط النور أيضا على استخدام الخلايا الجذعية في العلاج.

وكان عالم الأحياء الياباني سوسومو أوهنو أول من تعرف على تثبيط الكروموسوم «إكس» في أواخر الخمسينات من القرن الماضي، ففي كل خلية أنثوية قام بدراستها هو وزملاؤه، وجدوا أن واحدا من كروموسومي «إكس» قد وهن وتضاءل وأصبح تجمعا في حالة السبات. وتبين للعلماء لاحقا عدم قيام هذا التجمع بإنتاج أي بروتينات، أي ما يؤشر إلى أنه قد انغلق وتعطل.

وكانت العالمة البريطانية في الجينات ماري ليون قد أدركت أنها تستطيع تعلم الكثير عن طريق تنسيل الفئران، نظرا لأن جينات ألألوان تقبع على الكروموسوم «إكس». وفي عام 1961 أفادت أنه بات لإحدى إناث الفئران بقع من الشعر بلون بقع الأم، وأخرى بلون الأب.

وبقي التعمق في كيفية قيام الإناث بإغلاق الكروموسومات «إكس» تحديا لمدى عقود، منذ قيام الدكتورة ليون باكتشافها. إلا أنه خلال السنوات ألأخيرة طور الدكتور جيرمي ناثانس ورفاقه من معهد هوارد هيوز الطبي في جامعة «جون هوبكنز» أسلوبا يبرز فيه كل كروموسوم «إكس» ومصدرها، أي إن كان من الأم أو الأب، وقام وفريقه بإدخال مجموعة من الجينات في كروموسومات «إكس» لأحد الفئران. وأنتجت الجينات بروتينا أخضر بلون الفلورسنت عندما تعرضت إلى نوع محدد من الحوافز الكيميائية.. لكن اللون يظهر فقط إذا كانت كروموسومات «إكس» نشطة وفعالة.

* «موزاييك الجينات»

وهندس الدكتور ناثانس وفريقه فأرا آخر لإنتاج بروتين أحمر اللون من كروموسومات «إكس» النشطة عند التعريض لمادة كيميائية. وتمكن هؤلاء من تنسيل هذا الفأر المعدل لإنتاج صغار من الإناث التي ورثت كروموسومي «إكس» أخضر اللون مستمدا ذلك من أحد الوالدين، والأحمر اللون من الآخر. وقام العلماء عندئذ بإضافة المواد الكيميائية المحفزة لهذين اللونين إلى خلايا الفأر، وإذا بالخلايا تشع بفسيفساء من الألوان الحمراء والخضراء، أي أن الذي ظهر أن إحدى الخلايا قد تقوم بإغلاق، أو تعطيل كروموسوم «إكس» المتوارث من الأم، بينما تقوم جارتها بإغلاق وتعطيل كروموسوم «إكس» المتوارث من الأب.

وفي السنوات الأخيرة قدر العلماء كثيرا قدرة خلايانا على التنوع وراثيا، وهي ظاهرة تعرف بـ«موزاييكية الجينات» mosaicism (الحالة التي تظهر فيها أنسجة تتكون من أنواع مختلفة من الجينات داخل نفس الجسم الحي)، كما أن تعطيل كروموسومات «إكس»، كما أظهرت الصور التي عرضها ناثانس، توجد تنوعا وراثيا دراماتيكيا، لأنه يمكن لخليتين تقعان جنبا إلى جنب استخدام نسخ أو نماذج مختلفة من الجينات المتنوعة. لكن هنالك أيضا مجالا لتنوع أوسع وفقا لناثانس.

وفي بعض الأدمغة تقوم كروموسومات «إكس» المتوارثة من الأم بالسيطرة على الجانب الأيسر، بينما تقوم الكروموسومات المتوارثة من الأب بالسيطرة على جانب اليمين، وبذلك يكون عضو كامل منحرفا وميالا إلى جانب أحد الوالدين. ووجد الدكتور ناثانس وفريقه أن عينا واحدة من عيني بعض الفئران يسيطر عليها الأب، بينما الأخرى تسيطر عليها الأم، وفي بعض الحيوانات تكون جميع الكروموسومات من أحد الوالدين مغلقة تماما، وفي الأخرى يكون العكس هو الصحيح.

يبقى القول إن كيفية قيام خلية واحدة بتعطيل كروموسومات الأم أو الأب أمر غير واضح تماما. فالعلماء شرعوا الآن لتوهم بفك مغاليق هذه العمليات وخطواتها. ويبدو أن المعلومات هنا كثيرة ومتفجرة، وفقا إلى الدكتورة جيني تي ليي من كلية الطب في معهد هوارد هيو في جامعة هارفارد. والعلماء لا يزالون يجهلون كيفية قيام الخلية باختيار أحد الكروموسومات، أو غيره لإسكاته، لكنهم تمكنوا من التعرف على عدد من الجزيئات التي تقوم بهذا العمل.
الكروموسوم «إكس» لا يزال مشوبا بشيء من الغموض. وكان عالم البيولوجيا هيرمان هينكينغ قد أطلق هذا الرمز «إكس» عليه، وذلك في عام 1891. وللتحري عن طبيعة الكروموسومات قام هينكينغ بفحص خلاياها تحت مجهر بسيط. وتأتي جميع الكروموسومات في الخلايا عادة على شكل أزواج، باستثناء واحدة منها، لذلك وصف هذا الكروموسوم المنفرد المغرد خارج سربه بالعنصر «إكس»، دلالة ربما على غموضه وعدم معرفة الكثير عنه.



* خدمة «نيويورك تايمز»