به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، میوز یکی از بنیادی‌ترین فرآیندهای زیستی در تولیدمثل جنسی است که طی آن سلول‌های جنسی با نیمی از تعداد کروموزوم‌های سلول‌های پیکری شکل می‌گیرند. این فرآیند نه‌تنها مسئول انتقال دقیق اطلاعات ژنتیکی از والدین به نسل بعدی است، بلکه منبع اصلی تنوع ژنتیکی در جمعیت انسانی به شمار می‌رود. در جریان میوز، کروموزوم‌های همولوگ جفت می‌شوند و بخش‌هایی ازDNA  خود را با یکدیگر مبادله می‌کنند. رویدادی که به آن بازآرایی یا recombinationگفته می‌شود. این تبادل‌ها اگرچه ظاهراً صرفاً به افزایش تنوع ژنتیکی کمک می‌کنند، اما نقش ساختاری حیاتی نیز دارند و تضمین می‌کنند که کروموزوم‌ها در زمان جداسازی به‌درستی از یکدیگر جدا شوند. هرگونه اختلال در این تعادل ظریف می‌تواند پیامدهایی جدی برای سلامت جنین داشته باشد.

ناهنجاری عددی کروموزوم‌ها و نقش آن در باروری انسان

Aneuploidy  یا ناهنجاری عدد کروموزوم‌ها، وضعیتی است که در آن سلول دارای تعداد طبیعی کروموزوم‌ها نیست. این اختلال یکی از شایع‌ترین علل سقط‌های خودبه‌خودی در سه‌ماهه اول بارداری و همچنین علت اصلی بسیاری از ناهنجاری‌های ژنتیکی شناخته‌شده است. برآوردها نشان می‌دهد که بخش قابل توجهی از جنین‌ها در مراحل بسیار ابتدایی رشد به دلیل وجود aneuploidy از بین می‌روند، بدون آنکه حتی بارداری بالینی تشخیص داده شود. با وجود اهمیت بالینی بالای این پدیده، تا مدت‌ها تصور می‌شد که ناهنجاری‌های کروموزومی عمدتاً نتیجه خطاهای تصادفی در میوز هستند و نقش عوامل ژنتیکی رایج در جمعیت کمتر مورد توجه قرار می‌گرفت.

استفاده از جنین‌های IVF  به‌عنوان منبع اطلاعاتی

تحقیقات اخیر با تکیه بر داده‌های ژنتیکی بیش از ۱۳۹ هزار جنین حاصل از لقاح آزمایشگاهی، رویکردی کم‌سابقه برای بررسی مستقیم خطاهای میوز در انسان ارائه داده‌اند. این حجم عظیم از داده‌ها امکان ردیابی دقیق انتقال هپلو‌تیپ‌های والدین به جنین و شناسایی میلیون‌ها رویداد بازآرایی کروموزومی را فراهم کرده است. چنین تحلیلی پیش از این در مقیاس انسانی امکان‌پذیر نبود و اغلب مطالعات به داده‌های غیرمستقیم یا مدل‌های حیوانی محدود می‌شدند. بررسی مستقیم جنین‌ها این امکان را ایجاد کرده است که ارتباط میان تعداد و الگوی crossover ها با وضعیت کروموزومی واقعی جنین‌ها به‌طور دقیق تحلیل شود.

کاهش بازآرایی؛ امضای مشترک جنین‌های دچار aneuploidy

یکی از یافته‌های محوری این پژوهش‌ها آن است که جنین‌های دارای ناهنجاری عدد کروموزوم‌ها به‌طور متوسط تعداد کمتری از رویدادهای crossover را تجربه کرده‌اند. این کاهش به‌ویژه در کروموزوم‌هایی که دچار عدم جداسازی شده‌اند برجسته است. این مشاهده فرضیه‌ای قدیمی را تقویت می‌کند که وجود حداقل تعداد معینی از تبادل‌های کروموزومی برای جداسازی صحیح کروموزوم‌های همولوگ ضروری است. زمانی که این تبادل‌ها کافی نباشند یا در موقعیت‌های نامناسبی رخ دهند، کروموزوم‌ها در مرحله جداسازی نهایی میوز رفتار ناپایداری از خود نشان می‌دهند و خطر  aneuploidy افزایش می‌یابد.

ژن‌های میوزی زیر ذره‌بین؛ نقش واریانت‌های رایج

تحلیل‌های ژنتیکی نشان داده‌اند که برخی واریانت‌های شایع در ژن‌های درگیر در میوز، با تغییر در الگوی بازآرایی و افزایش خطر ناهنجاری‌های کروموزومی مرتبط هستند. یکی از برجسته‌ترین این موارد، یک هاپلو‌تیپ رایج در ناحیه ژن SMC1B است. ژنی که در حفظ انسجام کروموزوم‌ها در طول میوز نقش دارد. این واریانت با کاهش تعداد crossoverها و افزایش خطرaneuploidy  مادرزادی همراه بوده است. نکته قابل توجه آن است که این اثرات احتمالاً از طریق تغییرات تنظیمی و نه تغییر مستقیم در توالی کدکننده پروتئین اعمال می‌شوند، موضوعی که اهمیت عناصر غیرکدکننده ژنوم را بار دیگر برجسته می‌سازد.

شبکه‌ای از ژن‌ها؛ فراتر از یک عامل منفرد

SMC1B  تنها ژنی نیست که در این ارتباط نقش دارد. ژن‌های دیگری که در ساختار کمپلکس سیناپتونمال، تثبیت تبادل‌های کروموزومی و تنظیم چرخه سلولی دخیل هستند نیز با تغییرات recombinationو خطر aneuploidy مرتبط شناخته شده‌اند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که پایداری کروموزومی نتیجه عملکرد یک شبکه ژنتیکی پیچیده است و اختلال جزئی در هر یک از اجزای این شبکه می‌تواند تعادل کلی میوز را بر هم بزند. چنین نگاهی با دیدگاه‌های تک‌ژنی فاصله می‌گیرد و بر ماهیت چندعاملی این پدیده تأکید می‌کند.

پیوندهای پنهان با ویژگی‌های باروری در طول زندگی

جالب توجه است که برخی از واریانت‌های ژنتیکی که با الگوی recombination و aneuploidy مرتبط هستند، در مطالعات مستقل با ویژگی‌هایی مانند سن شروع قاعدگی یا سن یائسگی نیز ارتباط نشان داده‌اند. این همپوشانی ژنتیکی حاکی از آن است که فرآیندهای میوزی نه‌تنها بر کیفیت جنین‌ها، بلکه بر مسیر کلی سلامت باروری در طول زندگی فرد تأثیر می‌گذارند. وجود واریانت‌هایی که خطرaneuploidy  را افزایش می‌دهند، این پرسش را مطرح می‌کند که چرا این تغییرات ژنتیکی در جمعیت انسانی رایج باقی مانده‌اند. از منظر تکاملی، انتظار می‌رود که عوامل کاهش‌دهنده موفقیت باروری به‌تدریج حذف شوند. با این حال، اثرات این واریانت‌ها معمولاً خفیف و وابسته به زمینه‌های دیگر ژنتیکی و محیطی هستند. ممکن است این تغییرات در شرایط خاص مزایایی نامحسوس داشته باشند یا اثرات منفی آنها تنها در ترکیب با عوامل دیگر بروز کند. این پیچیدگی نشان می‌دهد که انتخاب طبیعی همواره ساده و مستقیم عمل نمی‌کند. مطالعات دیگر در سال‌های اخیر نیز نشان داده‌اند که اختلالات میوزی می‌توانند در مراحل مختلف تولید گامت‌ها رخ دهند و به اشکال گوناگون ناهنجاری‌های کروموزومی منجر شوند. بررسی جنین‌های دارای ساختارهای غیرمعمول کروموزومی مانند triploidy یا haploidyنشان می‌دهد که در این موارد، کل فرآیند میوز می‌تواند دچار بی‌نظمی گسترده شود. این یافته‌ها در کنار داده‌های جدید، تصویری چندلایه از ریشه‌های ژنتیکی و سلولیaneuploidy ارائه می‌دهند که فراتر از یک خطای منفرد در تقسیم سلولی است. درک بهتر از نقش واریانت‌های ژنتیکی رایج در میوز می‌تواند پیامدهای عملی مهمی داشته باشد. در حوزه پزشکی باروری، این اطلاعات ممکن است به بهبود ارزیابی خطر در زوج‌هایی که قصد استفاده از روش‌های کمک‌باروری دارند کمک کند. همچنین می‌تواند مسیر توسعه آزمون‌های ژنتیکی دقیق‌تر برای پیش‌بینی کیفیت کروموزومی جنین‌ها را هموار سازد.

سهم محدود ژنتیک

با وجود اهمیت یافته‌ها، پژوهشگران تأکید می‌کنند که واریانت‌های ژنتیکی رایج تنها بخش کوچکی از تنوع مشاهده‌شده در خطر aneuploidyرا توضیح می‌دهند. این موضوع نشان می‌دهد که عوامل دیگری مانند واریانت‌های نادر، شرایط محیطی، سن والدین و حتی عوامل تصادفی همچنان نقش اساسی دارند. به همین دلیل، نگاه تک‌بعدی به ژنتیک نمی‌تواند توضیح‌دهنده کامل این پدیده باشد و رویکردهای چندعاملی برای درک آن ضروری است. در مجموع، این مجموعه از مطالعات نگاه سنتی به میوز به‌عنوان فرآیندی کاملاً پایدار و محافظت‌شده را به چالش می‌کشد. شواهد جدید نشان می‌دهد که حتی تغییرات ژنتیکی کوچک و رایج می‌توانند ظرافت این فرآیند را تحت تأثیر قرار دهند و پیامدهایی گسترده برای سلامت جنین و باروری داشته باشند. چنین دانشی نه‌تنها فهم ما از زیست‌شناسی تولیدمثل را عمیق‌تر می‌کند، بلکه زمینه‌ساز گفت‌وگوهای علمی جدید درباره پیشگیری، تشخیص و مدیریت ناهنجاری‌های کروموزومی در انسان خواهد بود.

پایان مطلب./