تقدم دراسة على شعبتين من الديدان أدلة على كيفية تطور الكروموسومات الجنسية
تلقي دراسة أجرتها مجموعة بحث زهو كي من جامعة فيينا وجامعة تشيجيانغ على مجموعتَين متباينتين للغاية من الديدان التي تحتوي على العديد من الطفيليات التي تسبب الأمراض البشرية والحيوانية، الضوء على كيفية تطور التكاثر الجنسي والتنوع الكبير اللاحق للكروموسومات الجنسية.
تنتشر الحيوانات أو النباتات ذات الجنسين المنفصلين في الطبيعة، وتنتج عن انتقالات مستقلة من سلفها الخنثى. ما تزال الآلية الفعلية المشاركة في التحولات بين الأنماط التناسلية اللاجنسية والجنسية، وبعبارة أخرى، كيف نشأ الجنس، سؤالًا مهمًا بدون إجابة. باستثناء الحشرات، فإن حوالي ثلث الأنواع الحيوانية، مثل ديدان الأرض والقواقع وبعض التليوستوس، هي خنثى. قد تكشف المقارنة مع أقاربهم الذين طوروا جنسين منفصلين، كيف نشأت هذه السمة الخاصة وتطورت في الحيوانات.
تقدم ورقة بحثية جديدة في Nature Communications، نشرها زهو كي من قسم علم الأعصاب وعلم الأحياء التنموي في جامعة فيينا وجامعة تشيجيانغ في الصين، أدلة على كيفية نشوء الجنسين المنفصلين وتوصيف كيفية تطور الكروموسومات الجنسية في الديدان المفلطحة أو الديدان الأسطوانية.
تقدم دراسة على شعبتين من الديدان أدلة على كيفية تطور الكروموسومات الجنسية
على الرغم من أن كلا الشعبتين يطلق عليهما اسم «الديدان»، من وجهة نظر تطورية، لكنهما مختلفان جدًا عن بعضهما البعض. السمة المشتركة لكلا الشعبتين هي أن العديد من الحيوانات التابعة لها، مثل الدودة الشريطية والبلهارسيا (المعروفة باسم مثقوبة الدم)، هي طفيليات تصيب الإنسان أو الماشية ويمكن أن تسبب أعراضًا ومضاعفات شديدة. يمكن أن يوفر تحديد الجينات المرتبطة بالجنس والدراسات بشأنها الأساس لتعطيل الدورة التناسلية في المستقبل من أجل مكافحة الطفيليات الفعالة.
جمعت مجموعة البحث المحيطة بزهو كي، بيانات الجينوم لـ 41 نوعًا من الديدان الخيطية، و13 نوعًا من الديدان المسطحة، والتي تضم في الغالب أنواعًا خنثى باستثناء المنشقات (مثقوبة الدم). من بين هؤلاء، حددوا تكوين الكروموسوم الجنسي لـ 17 نوعًا من الديدان الخيطية بالنسبة لـ «عناصر نيغون»، وهي أسلاف وحدات كروموسوم تشترك فيها جميع الديدان الخيطية، وسميت على اسم عالم الأحياء فيكتور نيغون (بالتوازي مع «عناصر مولر» لذبابة الفاكهة، وهي نوع وراثي آخر). نتيجة هذه المقارنة، أظهر المؤلفون أن التنوع الكبير في الكروموسومات الجنسية للديدان الخيطية ناتج عن مجموعات مختلفة من عناصر نيغون. من خلال الإضافة المتكررة لعناصر نيغون المختلفة، والتي كانت في السابق كروموسومات غير جنسية، على أسلاف الكروموسومات الجنسية، وسّعت أنواع مختلفة من الديدان الخيطية مناطقها المرتبطة بالجنس والتي قمعت لاحقًا إعادة التركيب أثناء التطور.
مثقوبة الدم، من خنثى إلى منفصلة الجنس
يأتي اكتشاف مهم آخر من مقارنة مثقوبات الدم المتكاثرة جنسيًا بأنواع خنثى ذات صلة. حدث الانتقال إلى حالة الجنس المنفصل في الطفيلي مؤخرًا نسبيًا، منذ حوالي 70 مليون سنة. أظهر المؤلفون أنه خلال هذا الانتقال، أصبحت جينات مناسل المنشقات أقل «تأنيثًا»، وبعبارة أخرى أظهرت بشكل عام مستوى تعبير أقل للمبيض مقارنة بنظيراتها في الأنواع الخنثى. وحددوا الجين المرشح، وهو ماغ -1، الذي يسبب اضطراب تضخم الخصية عند البلهارسيا. ربما لعبت الطفرات في هذا الجين دورًا حاسمًا في الانتقال إلى جنسين منفصلين من المنشقات.
ترجمة ولاء سليمان
المصدر: sciencedaily
