ويقول الباحث التنموي بمستشفى بون الجامعي، هوبرت شورلي: "إذا كان الحمض النووي يشغل مساحة تعادل مساحة البطيخ في الظروف العادية، فإن خلايا الحيوانات المنوية ستكون بحجم كرة التنس فقط".
ولدى البشر والفئران، يحل نوعان من البروتينات تسمى البروتامين، محل الهستونات لتعبئة الحمض النووي بشكل أكثر كثافة، مع الاستفادة من كل جزء من الفراغ في عملية تسمى فرط التكثيف.
وتعمّق فريق من الباحثين بشكل أعمق في عملية فرط التكثيف ونظروا في ما يحدث إذا عبثت بأحد تلك البروتامين، PRM2.
وأثناء عملية تكوين الحيوانات المنوية بأكملها، يتم قطع جزء من بروتين PRM2 يسمى N-terminus. ويبدو أن هذا القطع، أو الانقسام، أمر بالغ الأهمية لتكوين الحيوانات المنوية.
وكتب الفريق في ورقتهم البحثية: "يبدو أن الانشقاق الصحيح لـ PRM2 أمر حاسم للتكاثر الناجح، ومع ذلك، فإن وظيفة مجال PRM2 المشقوق ومعالجة PRM2 غير معروفة حتى الآن".
ولاكتشاف ما يحدث، ابتكر الباحثون فئرانا متحولة لا تحتوي على N-terminus ضمن PRM2 لإزالتها. وبعد فحص الحيوانات المنوية عن كثب، وجد الفريق أن PRM2 يحتاج بالتأكيد إلى تقليص حجمه، حيث أن الفئران التي تحتوي على PRM2 غير المشبعة تحتوي على حمض نووي انهار تماما.
وتقول المعدة الأولى لينا أريفالو، من مستشفى بون الجامعي: "إن إزالة البروتينات الانتقالية أثناء فرط التكثيف أمر ضعيف. وبالإضافة إلى ذلك، يبدو أن التكثيف يتقدم بسرعة كبيرة، ما يتسبب في تكسر خيوط الحمض النووي". وأدى هذا، بشكل غير مفاجئ، إلى إصابة الذكور بالعقم، ولكن فقط عندما تم فقد أو تلف كلتي النسختين (أو الأليلات) من PRM2. وعندما فقد واحد فقط من هذه الجينات، ظلت الفئران قادرة على الإنجاب.
وعلى الرغم من أنه ليس لدينا أي دليل مباشر على هذا الإجراء لدى البشر حتى الآن، فمن المحتمل أن تكون مشكلات الخصوبة البشرية ناجمة في بعض الأحيان عن مشكلات في انشقاق PRM2. ويبحث الفريق حاليا في ما إذا كان هذا هو الحال.
ونُشر البحث في PLOS Genetics.
المصدر: ساينس ألرت