شباهت‌های تخمک‌گذاری در حشرات و پستانداران

[sevda_sj]

در حالت عادی زنان بیش از ۸۰ سال زندگی می‌کنند. تخمک‌گذاری به مدت ۳۵ سال در بدن آن‌ها انجام می‌شود به‌طوری‌که تقریباً هر ماه یک تخمک تولید می‌کنند. مگس سرکه معمولاً حدود ۴ هفته زندگی می‌کند و بعد از بلوغ هر ۳۰ دقیقه تخمک‌گذاری در بدن آن انجام می‌شود. پژوهشگران دانشگاه Connecticut report در مجله PLOS Genetics گزارش کردند که ممکن است هر دو این تخمک‌گذاری‌ها توسط ژنی مشابه هدایت شوند. اگر نتایج تأیید شود می‌توان از آن در درمان متاستاز سرطان، باروری انسان و بیماری‌های تخمدان استفاده کرد.



ما ایده‌های کلی در مورد زمان و هورمون‌های دخیل در تخمک‌گذاری انسان داریم. آنچه ما از آن اطلاعی نداریم مکانیسم دقیق تنظیمی مرتبط با آزاد شدن تخمک از فولیکول سلول‌ها و قرارگیری آن در تخمدان است. آیا تخمک خود را در مسیر رهاسازی پرتاب می‌کند؟ آیا فولیکول مثل یک گل جوانه می‌زند؟ چه ژن‌هایی این فرآیند را هدایت می‌کنند و عملکرد آن‌ها چیست؟
محققان تلاش کرده‌اند مکانیسم‌های ژنتیکی تخمک‌گذاری را با روش knock-out (که طی آن عملکرد یک ژن متوقف می‌شود) در موش مورد بررسی قرار بدهند؛ اما موش‌ها معمولاً چندین ژن مرتبط به یکدیگر در ژنومشان دارند که این ژن‌ها می‌توانند عدم عملکرد یکدیگر را جبران کنند، بنابراین حتی با حذف یکی از این ژن‌ها اغلب فرآیند تخمک‌گذاری ادامه پیدا می‌کند.
مگس سرکه دارای ژنومی است که ژن‌های اضافی در آن کم است و دوره زندگی کوتاه‌تری نسبت به موش دارد، این ویژگی‌ها باعث می‌شود که کار با آن‌ها ساده‌تر باشد؛ اما پیش از این پژوهشگران تصور می‌کردند که حشرات از سیر تکاملی ما بسیار فاصله دارند و فرآیند تخمک‌گذاری آن‌ها کاملاً متفاوت است.



Jianjun Sun و همکارانش در دانشکده فیزیولوژی و نورولوژی UConn و همکار دیگر آن‌ها Allan Spradling در موسسه Carnegie به نتایج متفاوتی دست یافتند. آن‌ها در شماره ۱۹ مجله PLOS Genetics دو بخش اساسی تخمک‌گذاری را گزارش کردند که به نظر می‌رسد در موش و مگس سرکه مشترک باشد. اولین مورد جنبه سلولی دارد و با سرنوشت سلول‌های فولیکول بعد از آزاد شدن تخمک مرتبط است. تیم Sun دریافتند در مگس‌های سرکه همانند پستانداران، سلول‌های فولیکولی که مسیر ورود تخمک به تخمدان را مسدود می‌کنند، در فرآیند تخمک‌گذاری تجزیه می‌شوند؛ و همچنین همانند آنچه در پستانداران رخ می‌دهد سلول‌های فولیکولی که داخل تخمدان باقی می‌مانند بعد از آزاد شدن تخمک زرد رنگ می‌شوند و هورمون‌های استروئیدی که برای باروری ضروری هستند را تولید می‌کنند.
مورد دوم با Matrix metalloproteinase (Mmp) مرتبط است. محققان تصور می‌کنند این آنزیم در پستانداران، ماتریکس سلولی فولیکول را به‌منظور آزاد شدن تخمک تجزیه می‌کند. موش‌ها دارای ۲۴ ژن هستند که Mmp را کد می‌کنند ولی مگس سرکه تنها دو ژن mmp1 و mmp2 را در رابطه با این آنزیم دارد. Sun و همکارانش دریافتند که تنها با غیرفعال کردن mmp2 میزان آنزیم‌های mmp در تخمدان‌های مگس کاهش می‌یابد و در نتیجه تعداد تخمک‌گذاری کم می‌شود. این مطالعه اولین شواهد ژنتیکی را مطرح کرد که Mmp برای تخمک‌گذاری لازم است و نقش تقریباً یکسانی در موش و مگس سرکه دارد. این شباهت‌ها نشان می‌دهد که اساس تخمک‌گذاری در حیوانات بسیار شبیه به هم است.
Sun می‌گوید:

«فاصله تکاملی مگس سرکه و موش در مقایسه بافاصله تکاملی انسان و موش بسیار زیاد است. تمام مواردی که بین موش و مگس سرکه مشابه هستند در انسان‌ها هم وجود دارد. این یافته‌ها اطلاعات مناسبی برای مطالعات بعدی فراهم می‌کند تا ژن‌های دخیل در تخمک‌گذاری در مگس سرکه، موش و انسان مشخص شوند.»

این مطالعه می‌تواند راهکارهای مناسبی برای درمان مشکلات باروری در انسان مانند polycystic ovary syndrome (که در فرد مبتلا تخمک‌گذاری انجام نمی‌شود) ارائه دهد. گروه Sun در حال بررسی درمان این بیماری در مگس‌های سرکه هستند. از سوی دیگر یافته‌های آن‌ها می‌تواند در درک نحوه بخش شدن سرطان در بدن نیز مفید باشد. وقتی متاستاز صورت می‌گیرد سلول‌ها از تومور رها می‌شوند و وارد جریان خون می‌شوند. نحوه رها شدن سلول‌های سرطانی از تومور می‌تواند با آنزیم Mmp مرتبط باشد. Sun ذکر کرد این امر بدان معناست که این مطالعه می‌تواند نهایتاً به درمانی منجر شود که بتوان توسط آن از پخش شدن سلول‌های سرطانی جلوگیری کرد.

PLOS Genetics