מחקר של מעבדת MRC למדעי הרפואה מגלה כי תאים באיברים שונים מבטאים באופן סלקטיבי את כרומוזומי X של האם או אבה. וריאציה זו, המוצגת הן בנתונים אנושיים והן במודלים של עכברים, מונעת על ידי תחרות סלולרית, המשפיעה על התפתחות איברים אצל נקבות ביולוגיות. קרדיט: twoday.co.il.com
מחקר מגלה שביטוי סלקטיבי של כרומוזומי X אימהי או אבהי משתנה לפי איבר, מונע על ידי תחרות סלולרית.
מחקר חדש שפורסם היום (26 ביולי) ב גנטיקה של הטבע על ידי קבוצת הפיתוח של לימפואידים במעבדה למדעי הרפואה של MRC חשף כי ניתן להטות באופן סלקטיבי את התרומה של תאים המבטאים כרומוזומי X אימהי או אבהי בחלקים שונים של הגוף. המחקר ממנף נתונים אנושיים מפרויקט 1000 גנומים בשילוב עם מודלים של עכברים הקשורים לכרומוזום X אנושי DNA וריאציה ברצף כדי לקדם את ההבנה הבסיסית שלנו לגבי התפתחות אצל נשים ביולוגיות שיש להן שני כרומוזומי X.
מנגנונים מאחורי בחירת כרומוזום X
עד כה, חשבו שהשימוש בכרומוזומי X של האם והאב היה דומה בכל הגוף. העבודה החדשה מראה שזה לא תמיד נכון, ושאיברים שונים עלולים להיות מוטים לשימוש בכרומוזומי X אימהי או אבהי. העבודה גם חושפת את התהליך שמניע את ההטיה הזו: תחרות בין תאים המבטאים כרומוזום X זה או אחר. אצל אנשים מסוימים, תאים באיברים כמו הלב משתמשים בעיקר בכרומוזום X מהורה אחד, בעוד שתאי חיסון משתמשים כמעט אך ורק בכרומוזום X מההורה השני. זה מספק צעד חשוב קדימה בהבנת העקרונות והמנגנונים הבסיסיים של התפתחות אצל XX אנשים.
השלכות של בחירת כרומוזום X
נקבות ביולוגיות יורשות שני כרומוזומי X – אחד מכל הורה – יחד עם כל החומר הגנטי האחר הבונה ומקיים את הגוף. אך למרות נוכחותם של שני כרומוזומי X של ההורים, רק כרומוזום X אחד מתבטא באופן פעיל בכל תא נתון. מכיוון שלרצף ה-DNA של כל כרומוזום X יש וריאציות גנטיות, כל תא בוחר למעשה לבטא קבוצה של מאפיינים ייחודיים הנגזרים מהורה אחד או מההורה האחר.
"הבנו שכאשר תאים בחרו באחד משני כרומוזומי ה-X שלהם על פני השני, הם גם בחרו איזה קבוצה של וריאנטים גנטיים לבטא", אמר מתיאס מרקנשלאגר, שעומד בראש קבוצת המחקר לפיתוח לימפוציטים. "כתוצאה מכך, תאים בודדים מבטאים גרסאות גנטיות שונות. כעת אנו עובדים כדי לגלות יותר על האופן שבו גרסאות גנטיות מקושרות X מעצבות את התפתחות האורגניזם, והאם שימוש סלקטיבי בכרומוזום X ברקמות ספציפיות עשוי להשפיע על הסבירות לתנאים מסוימים בהמשך החיים."
התמקדות במחקר על הגן STAG2
החוקרים התמקדו בגן ספציפי על כרומוזום X, הנקרא STAG2. הם גילו שתאים עם וריאנט גנטי של STAG2 לא הצליחו להתפתח לתאי חיסון הנקראים לימפוציטים אצל נקבות שנשאו וריאנט STAG2 על כרומוזום X אחד, ואת הגרסה הנפוצה ('התייחסות') של STAG2 על כרומוזום X השני.
לעומת זאת, תאים עם אותו וריאציה של STAG2 היו מוכשרים לחלוטין ליצור לימפוציטים בזכרי XY (עם עותק בודד של כרומוזום X), או נקבות שבהן שני כרומוזומי ה-X נשאו את הווריאציה.
החוקרים הגיעו למסקנה שמה שמונע מתאי וריאנט ליצור לימפוציטים אינו הווריאציה ככזו, אלא נוכחותם של תאים המבטאים את גרסת הייחוס של STAG2. זה מראה שתאים מתחרים על 'רשות' ליצור סוגי תאים ספציפיים בתוך הגוף. הממצאים חושפים היבט חדש של גיוון מקושר X שלא הוערך קודם לכן: שאינטראקציות בין תאים יכולות לעצב את התרומה של גיוון מקושר X לסוגי תאים ולרקמות ספציפיים.
גם אם תאים המבטאים התייחסות STAG2 מתחרים על יצירת הדם, תאים המבטאים את הווריאציה עשויים לשלוט בחלקים אחרים של הגוף. עבור המחברת הראשית של המחקר, תרזה בואנאוונטורה, זה עורר סקרנות אישית: "'העבודה על הפרויקט הזה הייתה מרגשת במיוחד עבורי מכיוון שהיא גרמה לי לסקרנות לגבי התרומה של כל אחד מכרומוזומי X לרקמות השונות שלי", אמרה.
ממצאים אלה חושפים היבט שלא הוערך קודם לכן של גיוון מקושר X, שבו אינטראקציות בין שיבוטים מגוונים מבחינה אפיגנטית יכולים לעצב את התרומה של מגוון גנטי מקושר X לסוגי תאים ורקמות ספציפיות.
