شذوذ الكروموسومات عند الأطفال. النمط النووي وأمراض الكروموسومات (الكروموسوم 15). المذكر والمؤنث

تشتمل هذه المجموعة على متلازمات ناجمة عن طفيفة ، تصل إلى 5 ملايين زوج قاعدي ، أو عمليات حذف أو ازدواجية لأقسام معينة من الكروموسومات. وفقًا لذلك ، يطلق عليهم اسم متلازمات الحذف الصغير والتكرار الدقيق. تم وصف العديد من هذه المتلازمات في الأصل على أنها أمراض سائدة ناتجة عن طفرات نقطية في الجينات ، ولكن فيما بعد تم تحديد مسبباتها الحقيقية باستخدام طرق التحليل الوراثي الخلوي الجزيئي.

مع استخدام التهجين الجيني المقارن على المصفوفات الدقيقة ، أصبح من الممكن الكشف عن عمليات الحذف والازدواجية للكروموسومات حتى جين واحد مع المناطق المجاورة ، مما جعل من الممكن ليس فقط توسيع قائمة متلازمات الحذف الدقيق ومتلازمات التكرار الدقيق بشكل كبير ، ولكن أيضًا للاقتراب لفهم الارتباطات الوراثية في المرضى الذين يعانون من الانحرافات الهيكلية الدقيقة للكروموسومات.

تتمثل إحدى آليات تكوين الحذف الصغير أو المضاعفات الدقيقة في إعادة التركيب غير الأليلي للكروموسومات المتماثلة في مناطق توطين الازدواج القطاعي للجينوم. هذه فئة خاصة من تكرارات الحمض النووي منخفضة النسخ ، ممثلة بكتل كبيرة يصل حجمها إلى 100 ألف نقطة أساس.

أزواج قاعدة مع بدرجة عالية(> 95٪) هوية تسلسل النوكليوتيدات. في كثير من الأحيان ، تتجمع الازدواجية القطاعية في المناطق المحيطة بالوسط وتيلومير فرعي للكروموسومات. في الجينوم البشري ، تُلاحظ هذه الكتل على الكروموسومات 7 و 15 و 17 و 22 و X. يؤدي العبور غير المتكافئ بين كتل الازدواج القطاعي إلى الحذف الصغير والاضطرابات الدقيقة ، والتي ، اعتمادًا على الحجم ، تسبب تكوين الكروموسومات أو مرض أحادي الجين.

من الواضح أن تطور متلازمات الحذف الدقيق والتضاعف الدقيق يعتمد على التغيرات في جرعة الجينات في منطقة الكروموسوم المتأثرة بإعادة الترتيب. لم يتم بعد تحديد ما الذي يشكل بالضبط الأساس لتشكيل معظم هذه المتلازمات - عدم وجود جين هيكلي محدد أو منطقة أكثر اتساعًا تحتوي على العديد من الجينات. يُقترح أن يطلق على الأمراض التي تنشأ نتيجة الحذف الصغير لمنطقة كروموسوم تحتوي على عدة مواضع جينية اسم متلازمات الجينات المجاورة. من أجل تكوين الصورة السريرية لهذه المجموعة من الأمراض ، يعتبر غياب منتج العديد من الجينات المتأثرة بالحذف الصغير أمرًا مهمًا بشكل أساسي.

وفقًا لمسبباتهم ، فإن المتلازمات الجينية المجاورة تقع على الحدود بين الأمراض أحادية الجين المندلية وأمراض الكروموسومات. المثال النموذجي لمثل هذا المرض هو متلازمة برادر ويلي ، التي تحدث نتيجة الحذف الصغير لـ 4 ملايين زوج قاعدي في المنطقة q11-q13 على كروموسوم 15 من أصل أبوي. يؤثر الحذف الصغير في متلازمة برادر ويلي على 12 جينًا مطبوعًا (SNRPN و NDN و MAGEL2 وعدد من الجينات الأخرى) ، والتي يتم التعبير عنها عادةً فقط من كروموسوم الأب. من الممكن حدوث طفرات نقطية في كل منها ، لكن الافتقار إلى التعبير عن المجموعة الكاملة من الجينات المطبوعة يعتبر أمرًا بالغ الأهمية لتطور المرض.

هناك حقيقة مثيرة للاهتمام وهي أن الحذف الدقيق والتضاعفات الدقيقة لنفس المنطقة الصبغية ، التي ترتبط ببعضها البعض من المنتجات المتبادلة لإعادة التركيب المتماثل غير الأليلات ، غالبًا ما تؤدي إلى متلازمات صبغية مختلفة ، والتي ، مع ذلك ، قد يكون لها بعض العلامات السريرية الشائعة. أمثلة على هذه الأمراض: متلازمة سميث ماجينيس (del17p11.2) ومتلازمة Potoky-Lupski (dup17p11.2) ؛ متلازمات ميلر ديكر (del17p13.3) و 17p13.3 الازدواجية.

لا يزال من غير الواضح كيف تؤثر حالة الموضع في الكروموسوم المتماثل على المسار السريري لمتلازمات الحذف الصغير.

على ما يبدو الأصل علامات طبيهمتلازمات مختلفة. تتكشف العملية المرضية في بعضها من خلال تعطيل الجينات الكابتة للورم (ورم ويلمز) ، والصورة السريرية لمتلازمات أخرى لا ترجع فقط إلى الحذف ، ولكن أيضًا إلى ظاهرة بصمة الكروموسومات والاضطرابات أحادية الوالدين (برادر ويلي ، Angelman ، Wiedemann-Beck مع متلازمات).

نادرًا ما يتم تسجيل معظمهم (1: 50000 إلى 100000 مولود جديد). كقاعدة عامة ، لديهم صورة سريرية مميزة ويمكن إجراء التشخيص على أساس مجموعة من الأعراض. ومع ذلك ، فيما يتعلق بتكهن صحة الأطفال المستقبليين في الأسرة ، بما في ذلك أقارب والديهم ، من الضروري إجراء دراسة وراثية خلوية عالية الدقة للمسببة ووالديها.

في مجموعة منفصلة من متلازمات الحذف الصغير ، تتميز أمراض الكروموسومات التي تحدث بسبب فقدان المناطق الفرعية للكروموسومات. يعد تشخيص مثل هذه الترتيبات باستخدام تحليل الطور القياسي لمستحضرات G-stained أمرًا صعبًا للغاية نظرًا لقدرات الدقة المحدودة التي يفرضها الفحص المجهري الضوئي.

إن إدخال طريقة FISH في ممارسة تشخيص الأمراض الصبغية باستخدام مجسات DNA الفريدة المكملة للمناطق الفرعية للكروموسومات ، وكذلك استخدام تقنيات المصفوفات الدقيقة ، جعل من الممكن توضيح المسببات الوراثية الخلوية لعدد من الحالات المرضية التي تتميز بالعقلية. إعاقة متفاوتة الخطورة وتشوهات خلقية متعددة. حاليًا ، تُعرف متلازمات الكروموسومات التي تسببها حالات شذوذ في المناطق الفرعية التيلوميرية لكل كروموسوم تقريبًا في النمط النووي البشري. بعضها مذكور أدناه.

متلازمة الصغر الأحادي الجزئي 1p36 هي أكثر متلازمة الحذف الصغير شيوعًا. ترددها 1: 5000 مولود. 95٪ من عمليات الحذف تحدث de novo ، منها 60٪ تحدث على الكروموسومات الأم ، و 40٪ على الكروموسومات الموروثة من الأب. الأشكال الطرفية والخلالية لعمليات الحذف معروفة.

السمات السريرية للمتلازمة هي: التأخر في النمو ، والتخلف العقلي المعتدل إلى الشديد ، وضعف السمع ، ونوبات الصرع ، وانخفاض ضغط الدم ، وعيوب القلب ، وعدد من ملامح الوجه المشوهة ، من بينها جسر الأنف المسطح ، والعيون العميقة ، وفرط ضغط الدم. ، نقص تنسج الوجه ، الذقن المدببة. الجينات المرشحة لهذه المتلازمة هي الجين الورمي الأولي لـ SKI ، وجين الوحدة الفرعية لقناة البوتاسيوم KCNAB2 ، وجين البروتين المعدني المصفوفة MMP23 ، والتي يُعتقد أنها متورطة في التسبب في سمات تشوه الوجه ، والصرع ، والتهاب القحف ، على التوالي.

تحدث متلازمة بيت روجر دونكس بسبب الحذف الصغير 4p16.3 لأقل من 3.5 مليون زوج قاعدي. بشكل أساسي ، من الناحية السريرية ، يعد هذا نوعًا أكثر اعتدالًا من متلازمة وولف هيرشورن. يتميز بتأخر في وزن الجسم عن المعتاد وصغر الرأس والتخلف العقلي.

ترتبط متلازمة Currarino بحذف صغير 7q36 مما يؤدي إلى فقدان جين المثلية HLXB9. العلامات السريرية المميزة هي خلل التكوين العجزي ورتق الشرج.

متلازمة جاكوبسن ، أو متلازمة 11q الجزئية أحادية الصغر ، ناتجة عن الحذف الصغير للمقاطع الفرعية q23 و q24 و q25 من الذراع الطويلة للكروموسوم 11. يتجلى سريريًا في التخلف العقلي المعتدل وتأخر النمو بعد الولادة. علامات المرض تشمل مثلث الرأس ، فرط ضغط الدم ، epicanthus ، تدلي الجفون ، أنف قصير ، مرشح طويل ، رجوع ، تشوهات في الأطراف ، عيوب في القلب ، ونقص الصفيحات.

متلازمة ثلاسيميا ألفا المرتبطة بالتخلف العقلي أو متلازمة ATR-16. يحدث تطور متلازمة الجين ذات الصلة بسبب الحذف الصغير 16p13.3 مما يؤدي إلى فقدان جينات α-globin HBA1 و HBA2 ، بالإضافة إلى جين SOX8 المعبر عنه في الدماغ. يرتبط تكوين التخلف العقلي بفقدان الأخير. المظاهر السريرية الرئيسية للمتلازمة هي: تشوهات الوجه (فرط ، شقوق جفنية منحدرة لأسفل ، جسر عريض مسطح للأنف) ، ثلاسيميا ألفا ، والتخلف العقلي.

في حالات الحذف الصغير للمناطق الفرعية التيلوميرية لبعض الكروموسومات ، قد تشبه الصورة السريرية للمرض أو يكون لها علامات أقل وضوحًا لمتلازمة مرتبطة بفقدان جزء أطول من الكروموسوم. لذلك ، على سبيل المثال (كما ذكرنا سابقًا) ، تعد متلازمة بيت روجر دونكس نسخة أكثر اعتدالًا من متلازمة وولف هيرشورن. لوحظ وضع مماثل في متلازمات صرخة القط (del5p) و monosomy 9p و Miller-Dieker (del17p13.3) و de Grouchy (del18q21، del18q23).

أدى التطور الحديث لتقنيات الوراثة الخلوية الجزيئية ، وقبل كل شيء ، التهجين الجيني المقارن على المصفوفات الدقيقة (المصفوفة CGH) ، إلى خلق المتطلبات الأساسية لتحديد الانحرافات الهيكلية الدقيقة للكروموسومات التي لا يتم اكتشافها عادةً باستخدام الطرق الروتينية للتشخيص الوراثي الخلوي. سلسلة من الأعمال المتعلقة بفحص المرضى الذين يعانون من التخلف العقلي أو التشوهات الخلقية المتعددة جعلت من الممكن وصف عدد من متلازمات الحذف الصغير ومتلازمات التكرار الدقيق. دعونا نتحدث بإيجاز عن خصائص الطفرات التي تسبب هذه الأمراض ، وكذلك في سمات صورتها السريرية.

تحدث متلازمة الأحادية الجزئية 1q41-42 بسبب الحذف الصغير 1.17 مليون برميل في اليوم الذي يؤثر على جين DISP1. تحدث معظم عمليات الحذف الصغيرة من جديد. يتميز المرض بشكل معتدل أو شديد من التخلف العقلي. المرضى الذين يعانون من تشوهات في الوجه (وجه كبير ، عيون عميقة ، فرط في الرؤية ، جسر أنف مسطح ، فتحات أنف مائلة للأمام ، طرف أنف عريض ، شفاه ممتلئة) ، حنك مشقوق ، حنف القدم ، فتق حجابي ، أصابع رفيعة قصيرة ، ارتفاق جلدي ، ونقص تنسج صفيحة الظفر.

تحدث متلازمة الصبغي الأحادي الجزئي 2p15-16.1 بسبب الحذف الصغير الذي يتراوح من 570 ألف إلى 5.7 مليون زوج قاعدي. الحد الأدنى للمنطقة الحرجة على الكروموسوم 2 هو 200 كيلو بايت فقط. الجين المرشح للمرض هو VRK2. المظاهر السريرية: صغر الرأس ، تيليكانثوس ، تدلي الجفون ، الحول ، جسر الأنف العالي ، آذان كبيرة منخفضة ، شفة علوية مقلوبة ، حنك مرتفع ، انحناء الأصابع ، تشوهات كلوية ، تشنج عضلي في الأطراف ، نقص تنسج العصب البصري ، نقص تنسج المخيخ وجذع الدماغ ، باتشيغيريا والتوحد.

ترتبط متلازمة الأحادية الجزئية 9q22.3 بحذف صغير يبلغ 6.5 مليون نقطة أساس تؤثر على جينات GABA-BR2 و TGFBR1. هذه واحدة من أكثر الطفرات شيوعًا ، وتوجد في حوالي 4٪ من مرضى التخلف العقلي. مصحوبًا إكلينيكيًا بزيادة الطول قبل الولادة وبعدها ، وثلاثية الرأس ، والحول ، وفم صغير ، وآذان منخفضة ، وشفة علوية رفيعة ، وعنق قصير ، وفتق سري ، وتراخي المفاصل ، وزيادة عمر العظام ، وتضخم البطين ، وضمور دماغي. يعاني المرضى من درجة شديدة من التخلف العقلي وفرط النشاط.

تحدث متلازمة الصبغي الأحادي الجزئي 15q13.3 بسبب الحذف الصغير بمقدار 1.5 مليون برميل في اليوم الذي يؤثر على جين CHRNA7. يتجلى سريريًا في حالات التخلف العقلي الخفيف أو المتوسط ​​والتوحد وانخفاض ضغط الدم. يتميز المرضى بتشوهات في الوجه - فرط التنسج ، مرشح بارز ، وشفة سفلية سميكة مقلوبة.

15q24 متلازمة الأحادية الجزئية الناتجة عن الحذف الصغير الحد الأدنى لحجم 1.7 مليون زوج أساسي يؤثر على جين P450SCC. العلامات السريرية للمرض هي التخلف العقلي الخفيف إلى المتوسط ​​، فرط النشاط ، سمات التوحد ، وتعبير وجه سعيد. يتسم المرضى بتأخر النمو قبل الولادة وبعدها بسبب نقص هرمون النمو ، وصغر الرأس ، والجبهة العالية ، وعدم تناسق الوجه ، وارتفاع ضغط الدم ، والفلتر البارز ، وتشوهات الصيوان ، والشفة السفلية السميكة ، والتشوهات القريبة في الأطراف ، والخصية الخفية ، والجنف.

تعد متلازمة التثلث الصبغي الجزئي 17q21.31 واحدة من أكثر المتلازمات شيوعًا التي تم اكتشافها باستخدام التهجين الجيني المقارن بالمصفوفة. ويقدر تواتره بين الأطفال حديثي الولادة في نطاق 1: 13000-1: 20000 ، وبين مرضى التخلف العقلي ، يمكن اكتشافه في 1 ٪ من الأفراد. من الناحية السريرية ، تتميز المتلازمة بالتخلف البدني والعقلي ، وانخفاض ضغط الدم الوليدي الشديد ، وضعف منعكس الرضاعة وسوء التغذية ، وعسر الهضم ، والتشوهات الوجهية ، من بينها: وجه طويل ، وتدلي الجفون ، وتضخم الجفن ، وطرف بصلي من الأنف ، وكبير ومنخفض. وضع آذان. يذكرنا التصرف الودود ونوبات الضحك المتكررة بمتلازمة أنجلمان. يصل عمر المرضى الموصوفين إلى 3-26 سنة. الجين المرشح للمرض هو جين البروتين τ المرتبط بالميكروتوبيولين (MAPT ، 17q21.31) ، الطفرات الخاطئة وطفرات التضفير التي تم تحديدها في الخرف الجبهي الصدغي السائد مع مرض باركنسون.

يشمل طيف مناطق الكروموسومات الأخرى ، التي تؤدي الحذف الصغير منها إلى تطور متلازمات الحذف الصغير المعروفة حاليًا ، المقاطع 8q21.3-q22.1 ، 16p11-p12.1 ، 17q11.2-q12 ، 17q12 ، 17q21.31 والأرجح سوف تتجدد في المستقبل القريب. أما بالنسبة لمتلازمات المضاعفة الدقيقة ، فيتم تسجيلها بشكل أقل تكرارًا. كقاعدة عامة ، تتميز بعلامات سريرية أكثر اعتدالًا. وبالتالي ، يمكننا أن نلاحظ متلازمة التثلث الصبغي الجزئي 3q29 ، والتي تحدث نتيجة مضاعفة ميكروية لـ 1.61 مليون زوج قاعدي في الحجم ، مما يؤثر على جينات PAK2 و DLG1. يتميز المرض بتخلف عقلي خفيف إلى متوسط ​​، والسمنة ، وصغر الرأس. المرضى لديهم وجه مستدير ، وحواجب مقوسة عالية ، وجسر أنف عريض ، وأنف منتفخ ، وعينان كبيرتان ، وأذنان وفم.

وتجدر الإشارة إلى أن الصورة السريرية لمعظم متلازمات الحذف الدقيق "الجديدة" الملحوظة والمتلازمات المضاعفة الدقيقة المرتبطة بانحرافات الكروموسومات صغيرة الحجم ، مع ذلك ، لها السمات الكلاسيكية لأمراض الكروموسومات ، بما في ذلك التخلف العقلي بدرجات متفاوتة الشدة ، ومجموعة من التغيرات التشوهية. في الوجه والأطراف ونمو العيوب اعضاء داخلية.

في هذا الصدد ، فإن تحديد مثل هذه الاضطرابات الصبغية الدقيقة يجعل من الممكن اكتشاف جينات مرشحة جديدة ، يرتبط التغيير في عدد نسخ منها بتشكيل علامات سريرية معينة. في النهاية ، يتيح لنا ذلك الاقتراب أكثر من فهم الآليات المسببة للأمراض الرئيسية لحدوث الأمراض الصبغية. من وجهة نظر عملية ، فإن إمكانية تطوير صورة سريرية لمرض الكروموسومات بسبب إعادة ترتيب الهياكل المجهرية للكروموسومات تملي الحاجة الصارمة لاستخدام طرق الوراثة الخلوية الجزيئية لتشخيصها.

المذكر والمؤنث

يحتوي متحف برادو في مدريد على لوحتين لرسام البلاط خوان كارينو دي ميراندا في القرن السابع عشر بعنوان "لا مونسترو فيستيدا" و "لا مونسترو ديسنودا" ("الوحش الملبس" و "الوحش الخالي من الملابس"). تصور اللوحات فتاة بدينة للغاية تبلغ من العمر خمس سنوات أوجينيا مارتينيز فاليجو (أوجينيا مارتينيز فاليخو) ، وهي ليست جميلة ، لكنها ليست وحشًا. شيء ما في مظهرها ليس كما ينبغي: امتلاء غير عادي لسنها ، ذراعيها ورجليها ، شكل غريب في الفم والعينين. على ما يبدو ، تم عرضها في السيرك من أجل المتعة. سيقول الطبيب للوهلة الأولى في الصور أن لدينا حالة نموذجية لمرض وراثي نادر - متلازمة برادر ويلي. يولد الأطفال المصابون بهذه المتلازمة مترهلين وبشرة شاحبة ، في البداية يرفضون الرضاعة الطبيعية ، لكنهم يبدأون بعد ذلك في تناول الطعام بجنون. إنهم غير معتادون تمامًا على الشعور بالشبع ، لذا فهم يعانون من السمنة. تُعرف الحالة عندما تناول طفل مصاب بمتلازمة برادر ويلي ، جالسًا في المقعد الخلفي للسيارة ، 0.5 كجم من لحم الخنزير المقدد النيء أثناء قيادة الوالدين من محل البقالة. يتميز الأشخاص المصابون بهذه المتلازمة بقصر الذراعين والساقين والأعضاء التناسلية المتخلفة والنفسية المثبطة قليلاً. غالبًا ما تثير نوبات الغضب ، خاصةً إذا لم يتم إعطاؤهم الطعام ، ولكنها تتميز أيضًا ، كما قال أحد الأطباء ، بـ "البراعة الاستثنائية في تجميع الألغاز" ( هولم ف وآخرون. 1993. متلازمة برادر ويلي: معايير تشخيصية توافقية. طب الأطفال 91: 398–401 ).

تم وصف متلازمة برادر ويلي لأول مرة في سويسرا عام 1956. يمكننا ربط هذه المتلازمة بالعديد من الأمراض الوراثية الأخرى ، والتي وعدت بعدم الحديث عنها في هذا الكتاب ، لأن الجينات لا تسبب المرض. لكن هذه المتلازمة مرتبطة بواحد ميزة مثيرة للاهتمام، كاشفة عن بعض مبادئ الجينوم. في الثمانينيات ، لاحظ الأطباء أن متلازمة برادر ويلي ، مثلها مثل جميع الأمراض الوراثية الأخرى ، غالبًا ما تكون موجودة في نفس العائلات لعدة أجيال ، ولكنها في بعض الأحيان تتجلى على أنها مرض مختلف تمامًا - متلازمة أنجلمان. المرض مختلف تمامًا لدرجة أنه يمكن تسميته بمضاد الأرجل لمتلازمة برادر ويلي.

كان هاري أنجلمان طبيبًا في وارينجتون ، لانكشاير عندما أسس لأول مرة العلاقة بين التكرار النادر لما يسمى "الأطفال الدُمى" والموروث الامراض الوراثية. على عكس متلازمة برادر ويلي ، يولد الأطفال المصابون بمتلازمة أنجلمان ولديهم قوة عضلية متزايدة ، وينامون بشكل سيئ ، ونحفاء ، ونشاط مفرط ، ويتميزون برأس صغير وفم كبير ، وغالبًا ما يخرج منها الكثير من اللسان. مشيتهم تشبه الدمى ، ولهذا غالبًا ما يطلق عليهم ذلك. كما أنها تتميز بمزاج جيد باستمرار ، وابتسامة من الأذن إلى الأذن ، ونوبات من الضحك الذي لا يعرف الكلل. لسوء الحظ ، فإن التصرف المبتهج مصحوب بتخلف عقلي كبير. في كثير من الأحيان لا يعرفون حتى كيف يتحدثون. يولد الأطفال المصابون بمتلازمة أنجلمان بمعدل أقل من الأطفال المصابين بمتلازمة برادر ويلي ، ولكن غالبًا ما يتم ملاحظة كلتا المتلازمتين في نفس العائلات في أجيال مختلفة ( Angelman هـ. 1965. أطفال "الدمى". طب النمو وطب أعصاب الأطفال 7: 681–688 ).

بمجرد أن أصبح معروفًا ، نتجت كلتا المتلازمتين عن مشاكل في نفس الجزء من الكروموسوم 15. كان الاختلاف الوحيد هو أنه في حالة متلازمة برادر ويلي ، ورث العيب من الأب ، بينما في حالة متلازمة أنجلمان ، موروث من الأم.

هذه الحقيقة تتناقض مع كل ما تعلمناه عن الجينات منذ جريجور مندل. قلنا أن الوراثة تقوم على تسجيل بسيط للمعلومات في شكل كود جيني (رقمي بطبيعته). نتعلم الآن أن الجينات لا تحمل وصفات البروتين فحسب ، بل تحمل أيضًا شيئًا مثل الختم في جواز السفر الذي يشير إلى مكان الولادة - البصمة. هناك شيء خاص في الجينات الواردة من الأم ومن الأب ، مما يجعل من الممكن التمييز بينهما ، كما لو كان في إحدى الحالات النص الكود الجينيمكتوب بخط مائل. في بعض الأنسجة ، لا يعمل كلا الجينين كروموسومات مختلفة، ولكن فقط للأم أو للأب فقط. لذلك ، يمكن أن تظهر طفرة في نفس الجين بطرق مختلفة ، اعتمادًا على ما إذا كانت تأتي من الأب أو من الأم ، كما هو الحال مع متلازمات برادر ويلي وأنجلمان. لم يتم بعد فهم كيفية تمييز الخلايا لجينات الأب عن جينات الأم بشكل كامل ، لكن بعض الفرضيات بدأت بالفعل في الظهور. سؤال آخر مثير للاهتمام هو: لأي سبب نشأ بصمة جينات الأم والأب في سياق التطور ، ما هي المزايا التي يمنحها هذا الكائن الحي والسكان ككل؟

في أوائل الثمانينيات ، قام فريقان من العلماء ، يعملان في فيلادلفيا وكامبريدج ، باكتشاف مذهل في نفس الوقت. لقد حاولوا الحصول على فأرة من أحد الوالدين فقط. نظرًا لأنه لم يكن من الممكن في ذلك الوقت استنساخ فأر من الخلايا الجسدية في الجسم (بدأ الوضع يتغير بسرعة بعد التجربة الناجحة مع النعجة دوللي) ، قامت مجموعة من الباحثين في فيلادلفيا بدمج نواتين من المخصبات معًا. بيض. عندما يدخل حيوان منوي إلى البويضة ، تظل نواتها ذات الكروموسومات ملاصقة لنواة البويضة لبعض الوقت ، دون أن تندمج معها. تسمى هذه النوى داخل البويضة النوى. يستخدم العلماء الماهرون الماصات لإزالة إحدى النوى واستبدالها بأخرى. من الممكن دمج النوى من بيضتين أو من نطافتين ، مما ينتج عنه بويضة بمجموعة كاملة من الكروموسومات ، ولكن فقط من الأب أو من الأم فقط. اتبعت كامبريدج نهجًا مختلفًا لهذا الغرض ، لكن النتيجة كانت واحدة. وفي كلتا الحالتين انتهت التجربة بالفشل. فشلت الأجنة في النمو بشكل طبيعي وسرعان ما ماتت في الرحم.

في حالة الكروموسومات الأمومية ، تطور الجنين في البداية بشكل طبيعي ، لكنه لم يشكل مشيمة ، وبدونها مات بسرعة. على العكس من ذلك ، عندما تم دمج الكروموسومات الأبوية فقط في البويضة ، تم الحصول على مشيمة كبيرة وتكامل للجنين ، لكن الجنين نفسه لم يكن بالداخل. بدلاً من الجنين ، نمت كتلة غير منظمة من الخلايا ، حيث لا يمكن تمييز أي جزء من الجسم ( خلية طبيعة 311: 374–376 ).

أدت نتائج التجارب إلى نتيجة غير متوقعة: جينات الأب مسؤولة عن تطور المشيمة ، وجينات الأم مسؤولة عن تمايز الخلايا الجنينية إلى أعضاء وأجزاء من الجسم. لماذا ظهر مثل هذا التقسيم للعمل بين جينات الأب والأم؟ بعد خمس سنوات ، ادعى ديفيد هيج من أكسفورد أنه يعرف الإجابة على هذا السؤال.

ومن المثير للاهتمام أنه في الحالات التي لا تفرز فيها المشيمة هرمونات نشطة ، فإن علاقة الجنين بجسم الأم تتطور بشكل أكثر ودية. بعبارة أخرى ، على الرغم من أن الأم والجنين يشتركان في هدف مشترك ، إلا أنهما لا يتفقان في كثير من الأحيان على كيفية تحقيقه وما هي الموارد التي يجب على الأم توفيرها لطفلها. تستمر هذه الخلافات بعد ولادة الطفل ، وأثناء الفطام ، وبالمناسبة ، كل السنوات الأخرى.

يتكون جينوم الجنين من نصف جينات الأم ، مما قد يؤدي إلى تضارب في المصالح حول ما إذا كان ينبغي لجينات الأم أن تهتم أكثر بالجنين أو الأم نفسها. جينات الأب للجنين ليست مهددة بمثل هذا الصراع. يهتمون فقط بكائن الأم من حيث توفير الغذاء والمأوى أثناء نمو الجنين. في الشروط مجتمع انسانيالجينات الذكورية ببساطة لا تثق في الجينات الأنثوية مثل هذه اللحظة الحاسمة مثل تكوين المشيمة ، وتضع هذه العملية تحت سيطرتها الشخصية. هذا هو السبب في أن الأجنة التي تشكلت نتيجة اندماج نواتين منويتين من الحيوانات المنوية ، تحولت المشيمة بشكل جيد.

بناءً على فرضياته النظرية البحتة ، توصل هيغ إلى استنتاجات عملية ، والتي سرعان ما تم تأكيدها تجريبياً. لذلك ، اقترح أن الحيوانات التي تبيض لا ينبغي أن يكون لها بصمة جينات الأم والأب ، لأنه داخل البويضة ، لا جدوى من أن يتجادل الجنين مع جسم الأم حول حجم صفار البيض المخصص لطعامه. يكون الجنين خارج جسد الأم حتى قبل أن تتاح له الفرصة للتلاعب بجسدها بطريقة أو بأخرى.

حتى في الجرابيات مثل حيوان الكنغر ، حيث تعمل ثنية الجلد على البطن كمشيمة ، وفقًا لفرضية هيج ، لا ينبغي أن يكون هناك بصمة جينية. نحن نعلم الآن أن هيج كان على حق. يطبع هو سمة فقط ل الثدييات المشيميةولل كاسيات البذور (Haig D. ، Westoby M. 1989. التعبير الجيني الخاص بالوالدين و الالسويداء ثلاثي الصيغة الصبغية. عالم الطبيعة الأمريكي 134: 147–155 ).

بالإضافة إلى ذلك ، سرعان ما لاحظ هايغ منتصرًا أنه تم إصلاح حالة أخرى من البصمة لزوج من الجينات في جينوم الفأر تمامًا حيث توقع: في نظام تنظيم معدل النمو الجنيني. هذا جين يقوم بترميز بروتين IGF2 صغير يشبه الأنسولين. يوجد هذا البروتين باستمرار في أنسجة الجنين ، ولكنه غائب في الكائنات الحية البالغة. يوجد بروتين آخر في الجنين ، IGF2R ، والذي يرتبط ببروتين IGF2 ، على الرغم من أن معنى هذا التفاعل لم يتضح بعد. ربما تكون مهمتها إزالة بروتين IGF2 من الجسم. والانتباه الآن. كلا الجينات IGF2و IGF2R، متنوعة في الأصل: الأول يقرأ فقط من كروموسوم الأب ، والثاني - فقط من الأم. على ما يبدو ، نشهد هنا مثالًا على مواجهة صغيرة بين جينات الوالدين: يحاول الجين الأب تسريع نمو الجنين ، ويبطئه جين الأم ( Haig D. ، Graham C. 1991. البصمة الجينومية والحالة الغريبة لمستقبل عامل النمو الشبيه بالأنسولين II. خلية 64: 1045–1046 ).

وفقًا لنظرية هيج ، يجب أن تتم عملية البصمة الجنسية بدقة من خلال أزواج الجينات المتنافسة. يجب أن تظهر حالة مماثلة في الجينوم البشري. الجين البشري IGF2على الكروموسوم 11 يُقرأ أيضًا فقط من كروموسوم الأب. هناك حالات تظهر فيها نسختان من هذا الجين على نفس الكروموسوم ، مما يسبب متلازمة بيكويث-فيدمان. في هذه الحالة ، ينمو القلب والكبد بشكل كبير جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون نمو الجنين مصحوبًا بظهور الأورام. للجين IGF2Rلم يتم العثور على بصمة في البشر ، ولكن يبدو أن جينًا متنوعًا آخر قد تولى هذا الدور ، H19.

إذا كان هناك جينان متنوعان لا يفعلان شيئًا سوى قتال بعضهما البعض ، فربما يمكن إيقافهما دون الإضرار بالجسم؟ بقدر ما تبدو هذه الفرضية غريبة ، فهي ممكنة. لا يتعارض تدمير كلا الجينين مع نمو جنين الفأر الطبيعي. نعود إلى موضوع درسناه بالفعل في مثال الكروموسوم 8 ، إلى مسألة الجينات الأنانية ، التي تعمل فقط لمصلحتها ولا تهتم على الإطلاق بازدهار الكائن الحي والسكان. يعتقد العديد من العلماء أنه لا توجد ذرة منطقية في البصمة الجنسية للجينات من حيث الفوائد التي تعود على الجسم. هذا مجرد تأكيد آخر للنظرية الجينات الأنانيةوالعداء الجنسي.

بمجرد أن نبدأ في التفكير من حيث الجينات الأنانية ، تتبادر إلى الذهن أفكار وفرضيات غير متوقعة. دعونا نفكر في واحد منهم. قد تتصرف الأجنة الموجودة في نفس الرحم ، والتي تتحكم فيها جينات الأب ، بشكل مختلف اعتمادًا على مجموعة الجينات التي ورثتها. ستظهر هذه الاختلافات التنافسية بشكل خاص في الحالات التي يتم فيها إخصاب البيض ببذور آباء مختلفين ، وهو أمر شائع جدًا في الطبيعة. قد تؤدي المنافسة بين الأجنة إلى اختيار المزيد من جينات الأب الأنانية. من السهل جدًا الانتقال من مثل هذا التفكير إلى الممارسة والتحقق من تخميننا تجريبيًا. الفئران هي مواضيع جيدة للبحث. تختلف الأنواع المختلفة من الفئران اختلافًا كبيرًا في سلوكها. لذلك ، بالنسبة لإناث النوع Peromyscus maniculatusالاختلاط هو سمة مميزة ، لذلك يمكنك العثور في كل قمامة على الفئران من آباء مختلفين. في شكل آخر ، Peromyscus polionatus، الإناث أحادية الزواج وتبقى وفية لمن تختاره فقط. جميع الفئران في القمامة تأتي من نفس الأب.

ماذا يحدث إذا عبرنا بين فئران من هذين النوعين ، P. maniculatusو P. polionatus؟ يعتمد ظهور النسل على الأنواع التي ينتمي إليها الذكر والأنثى. إذا كنت تأخذ ذكرا P. maniculatus(مع الاختلاط) ، ثم الأنثى P. polionatusستولد الفئران بشكل لا يصدق حجم كبير. إذا كان الأب أحادي الزواج P. polionatusثم الأنثى P. maniculatusتولد الفئران صغيرة جدًا. هل فهمت جوهر التجربة؟ جينات الأب من الأنواع P. maniculatusتطورت في ظروف المنافسة الشرسة في الرحم على موارد الأمومة مع أجنة أخرى ، وبعضها لم يكن حتى أقاربها. جينات الأم P. maniculatusتطورت ، بدورها ، للسماح للأم بالتفاهم مع أجنةها المفرطة النشاط.

جينات الأب والأم من الأنواع P. polionatusتطورت في ظل ظروف أقل عدوانية بكثير ، لذلك لم يكن لدى الأنثى من هذا النوع الوسائل لمقاومة الجينات الأبوية لهذا النوع P. maniculatusوالجينات الأبوية P. polionatusلم تكن نشطة بما يكفي لتسبب الأجنة خسائرها في رحم الأنثى P. maniculatus. أدى هذا إلى حقيقة أنه في إحدى التجارب تبين أن الفئران كانت كبيرة جدًا ، وفي الأخرى كانت متخلفة. توضيح حي لموضوع طباعة الجينات ( داوسون دبليو. 1965. تهجين الخصوبة والحجم في أنواع بيروميسكوس. تطور 19: 44-55 ؛ Mestel R. 1998. المعركة الجينية بين الجنسين. تاريخ طبيعي 107: 44–49 ).

لا توجد نظرية خالية من العيوب. هذه النظريةبسيطة للغاية بحيث لا يمكن تصديقها. على وجه الخصوص ، بناءً على هذه النظرية ، يمكن افتراض أن التغييرات في الجينات المتنوعة يجب أن تحدث كثيرًا ، لأن النجاح المؤقت لأحد الجينات في زوج من الجينات المضادة يحفز تطوير جين آخر. لكن مقارنة الجينات المتنوعة في أنواع مختلفةلم تؤكد هذه الفرضية. على العكس من ذلك ، اتضح أن هذه الجينات متحفظة إلى حد ما. أصبح من الواضح بشكل متزايد أن نظرية هيج تشرح فقط بعض حالات البصمة ( Hurst L.D، McVean G. T. 1997. تأثيرات النمو للاضطرابات أحادية الوالدين ونظرية الصراع للطبع الجينومي. الاتجاهات في علم الوراثة 13: 436-443 ؛ Hurst L. D. 1997. نظريات تطورية لطبع الجينوم. في: ريك دبليو ، سوراني أ. (محرران) ، طباعة الجينوم ، ص. 211-237. مطبعة جامعة أكسفورد ، أكسفورد).

يؤدي طبع الجينات إلى عواقب مفاجئة. في الذكور ، تحمل نسخة الأم من الكروموسوم 15 علامة أنها جاءت من الأم. ولكن بالفعل في الجيل التالي ، سيكون لدى الابنة أو الابن نفس الكروموسوم الذي يحتوي على علامة الأصل الأبوي. في مرحلة ما ، يجب أن تتحول علامة الكروموسوم إلى العكس. ليس هناك شك في أن مثل هذا التبديل يحدث ، لأن هذا فقط يمكن أن يفسر متلازمة أنجلمان. لا يوجد ضرر واضح على الكروموسوم 15 ، فقط اثنان من الكروموسومات يتصرفان كما لو كان كلاهما ينحدر من الأب. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في الوقت المناسب في جسم الأم لم يكن هناك تغيير في علامة الكروموسوم. يمكن تتبع ظهور هذه المشكلة عبر الأجيال ويمكن اكتشاف طفرة في منطقة صغيرة من الحمض النووي المجاورة مباشرة للجينات المتنوعة. هذا هو ما يسمى بمركز البصمة ، والذي يشير بطريقة ما إلى أصل الكروموسوم. يتم إجراء البصمة الجينية عن طريق المثيلة ، وهي عملية كيميائية حيوية تحدثنا عنها بالفعل عند التفكير في الكروموسوم 8 ( Horsthemke B. 1997. دمغة في منطقة متلازمة برادر ويلي / أنجلمان على كروموسوم بشري 15. In: Reik W.، Surani A. (eds)، Genomic Imprinting، p. 177 - 190. مطبعة جامعة أكسفورد ، أكسفورد).

كما تتذكر ، يتم تنفيذ مثيلة "الحرف" C بواسطة الخلية لإيقاف الجينات غير الضرورية ووضع أقسام DNA ذاتية التكاثر تحت الإقامة الجبرية. ولكن في المراحل المبكرة من نمو الجنين ، أثناء تكوين ما يسمى بالخلايا الأريمية ، يحدث نزع الميثيل الصبغي. ثم يتم إعادة ميثلة الجينات في المرحلة التالية من التطور الجنيني ، وهي المعدة. ومع ذلك ، فإن إزالة الميثيل لا تحدث بالكامل. تمكنت الجينات المتنوعة بطريقة ما من الهروب من هذه العملية ، إما أن يتم تنشيط جين الأم فقط أو الجين الأبوي فقط ، بينما يظل الجين المقترن الآخر مميثلًا (غير نشط). هناك العديد من الإصدارات حول كيفية حدوث كل هذا ، ولكن حتى الآن لا توجد نسخة واحدة مؤكدة تجريبيًا ( ريك دبليو ، كونستانسيا م. 1997. منطقي أم مضاد؟ طبيعة 389: 669–671 ).

إن عملية إزالة الميثيل غير المكتملة للجينات المتنوعة هي التي تجعل استنساخ الثدييات أمرًا صعبًا للغاية. على سبيل المثال ، يمكن استنساخ الضفادع بكل بساطة عن طريق أخذ نواة من أي خلية في الجسم وإدخالها في بيضة. لكن مثل هذا الإجراء لا يمكن إجراؤه مع خلايا الثدييات ، لأنه في أي خلية من كل من الكائنات الحية الأنثوية والذكورية ، يتم بالضرورة تعطيل بعض الجينات المهمة لتطور الجنين نتيجة لعملية المثيلة. لذلك ، بعد وقت قصير من اكتشاف ظاهرة البصمة الجينية ، ذُكر أن استنساخ كائن حي من الثدييات أمر مستحيل من حيث المبدأ. في الجنين المستنسخ ، سيتم تشغيل الجينات المتنوعة أو إيقاف تشغيلها على كلا الكروموسومين ، مما يؤدي إلى اختلال التوازن في نمو الجنين. "وهكذا ،" يستنتج العالم الذي اكتشف البصمة الجينية ، "الاستنساخ الناجح للثدييات باستخدام نوى الخلايا الجسدية يبدو مستحيلًا" ( McGrath J.، Solter D. 1984. استكمال تكوين الفئران يتطلب جينومات الأم والأب. خلية 37: 179-183 ؛ بارتون إس سي ، سورامي إم إيه إتش ، نوريس إم إل 1984. دور جينومات الأب والأم في نمو الفأر. طبيعة 311: 374–376 ).

ومع ذلك ، وبشكل غير متوقع ، في عام 1997 ، ظهرت النعجة دوللي المستنسخة في اسكتلندا. حتى الآن ، لا يعرف مبدعو Dolly والمستنسخات الأخرى التي سرعان ما تبعوه تمامًا كيف تمكنوا من التغلب على مشكلة الطباعة. يبدو أن الإجراءات التي تعرضت لها الخلية الجسدية قبل الاستنساخ أدت إلى محو كل المعلومات المتعلقة بأصل الكروموسومات ( Jaenisch R. 1997. مثيلة وطبع الحمض النووي: لماذا تهتم؟ الاتجاهات في علم الوراثة 13: 323–329 ).

تحتوي المنطقة المتنوعة من الكروموسوم 15 على حوالي ثمانية جينات. يسمى الجين ، الذي يؤدي غيابه إلى تطور متلازمة أنجلمان ، باسم UBE3A. يتبعه على الفور جينان آخران يعتبران المرشحين الرئيسيين لدور الجينات التي تسبب متلازمة برادر ويلي. تسمى هذه الجينات SNRPNو IPW. حتى النهاية ، لم يتم تحديد دورهم ، ولكن يمكن افتراض أن انهيار الجين هو السبب. SNRPN.

على عكس الأمراض الوراثية الأخرى ، لا تحدث هذه المتلازمات بسبب طفرات في الجينات المقابلة ، ولكن بسبب أسباب أخرى. عندما تتشكل البويضة في المبايض ، فإنها عادة ما تحصل على زوج واحد من الكروموسومات. في حالات نادرة ، يحدث فشل أثناء فصل الكروموسومات ، ويظهر كروموسومان متزاوجان في بيضة واحدة. بعد إخصاب مثل هذه البويضة ، تحتوي بالفعل على ثلاثة أزواج من الكروموسومات: اثنان من الأم وواحد من الأب. يحدث هذا عادة أثناء الأمومة المتأخرة وينتهي ، كقاعدة عامة ، بموت الجنين. فقط إذا كانت البويضة تحتوي على ثلاثة كروموسومات 21 ، وهي أصغر كروموسوم بشري ، يمكن للجنين البقاء على قيد الحياة. وهذا يولد طفلًا مصابًا بمتلازمة داون. في جميع الحالات الأخرى ، يؤدي وجود كروموسوم إضافي إلى عدم تناسق التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلايا بحيث يصبح نمو الجنين مستحيلًا.

البيضة ليست أعزل ضد تقلبات القدر. في فترة قصيرة من الإخصاب إلى بداية نمو الجنين ، يمكن تحريره من كروموسوم إضافي. نتيجة لذلك ، يبقى اثنان من الكروموسومات المزدوجة في الخلية ، كما هو متوقع. لكن آلية إزالة الكروموسوم الإضافي لا تأخذ في الاعتبار أصله ، لذلك تتم الإزالة بشكل عشوائي. على الرغم من أن الحذف العشوائي يضمن أنه في 66٪ من الحالات ستتخلص الخلية من أحد كروموسومات الأم ، في بعض الأحيان يتم إزالة كروموسوم الأب ويستمر نمو الجنين مع اثنين من الكروموسومات الأم. مرة أخرى ، كقاعدة عامة ، هذا لا يهم كثيرًا ، ولكن ليس في حالة الكروموسوم 15. إذا كان هناك كروموسومان للأم 15 في البويضة ، فإن جينين في وقت واحد UBE3A، بدلاً من واحد ، يتم تضمينها في العمل ، لكن لا يعمل جين واحد SNRPN. ونتيجة لذلك - متلازمة برادر ويلي ( كاسيدي س. ب. 1995. تشريح الأبوين والطبع الجينومي كسبب من أسباب المرض الوراثي البشري. الطفرات البيئية والجزيئية 26: 13-20 ؛ Kishino T. ، Wagstaff J. 1998. المنظمة الجينومية لـ UBE3A / E6-APالجينات والجينات الخادعة ذات الصلة. علم الجينوم 47: 101–107 ).

للوهلة الأولى ، الجين UBE3Aلا يبدو كل هذا المهم. منتجها هو E3 ubiquinone ligase ، كاتب بروتين متوسط ​​المستوى مع وظيفة غامضة تعمل في بعض أنسجة الجلد وفي الخلايا الليمفاوية. في وقت لاحق ، في عام 1997 ، اكتشفت ثلاث مجموعات من العلماء في الحال أن هذا الجين نشط أيضًا في أنسجة المخ لكل من الفئران والبشر. هذا اكتشاف مهم! تشير كلتا المتلازمتين ، Prader-Willi و Angelman ، إلى تلف عضوي معين في الدماغ لدى المرضى. علاوة على ذلك ، اتضح أن العديد من الجينات المتنوعة الأخرى تعمل في الدماغ. عند دراسة دماغ الفأر ، تم الحصول على البيانات التي تطور فيها الفص الجبهي أكثرتحت سيطرة جينات الأم ، بينما جينات الأب هي المسؤولة عن منطقة ما تحت المهاد ( جيانغ واي وآخرون. 1998. دمغة في متلازمات أنجلمان وبرادر ويلي. الرأي الحالي في علم الوراثة والتنمية 8: 334–342 ).

تم اكتشاف الخلل باستخدام طريقة دقيقة واحدة ، وهي تكوين كائنات حية "خيالية". في علم الوراثة ، الكيميرا هي كائنات حية تم الحصول عليها نتيجة اندماج خلايا اثنين من الكائنات الحية غير المتجانسة وراثيًا. يحدث هذا في الطبيعة ، بما في ذلك البشر. لن يخمن الشخص أبدًا أنه "وهمي" ما لم يتم إجراء تحليل جيني مفصل. إنه فقط جنينان في المراحل الأولى من التطور يتحدان ويستمران في التطور ككائن حي واحد. يمكن اعتبار هذه الظاهرة ظاهرة معاكسة لظهور التوائم المتطابقة. بدلاً من كائنين لهما نفس الجينوم ، نحصل على كائن حي واحد تحتوي خلاياه على كروموسومات من جينومين مختلفين.

في المختبر ، من السهل جدًا الحصول على فأرة خيالية. من الضروري فقط ضغط خلايا الأجنة قليلاً في مرحلة مبكرة من التطور. لكن باحثو كامبريدج أضافوا شيئًا إلى هذه التجربة: لقد قاموا بدمج جنين فأر طبيعي مع جنين مشتق من بيضة مع زوجين من كروموسومات الأم (في البويضة ، تم الجمع بين نوى هذه البويضة وبيضة أخرى). والنتيجة هي فأر برأس كبير بشكل لا يصدق. في تجربة أخرى ، تم الحصول على الجنين الثاني عن طريق دمج نواتين من الحيوانات المنوية ، أي أن الجنين الثاني احتوى فقط على كروموسومات الأب. هذه المرة ، تبين أن الفأر الوهمي يمتلك جسمًا كبيرًا ، لكن رأسًا صغيرًا. بالإضافة إلى ذلك ، تمت معالجة الخلايا ذات الكروموسومات الأمومية مسبقًا بطريقة خاصة ، ونتيجة لذلك تمكن العلماء من تحديد توزيعها في الجنين. اتضح أن المخطط والقشرة الدماغية والحصين في الفئران التجريبية تتكون أساسًا من خلايا تتحكم فيها كروموسومات الأم ، بينما كانت هذه الخلايا شبه غائبة في منطقة ما تحت المهاد. في القشرة الدماغية ، تتم معالجة الإشارات من العالم الخارجي وتشكيل ردود الفعل السلوكية. تبين أن كروموسومات الأب ضعيفة التمثيل في الدماغ ، لكنها أكثر وفرة في الأنسجة العضلية. أما بالنسبة للدماغ ، فلها تأثير كبير على منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية والحقل البصري.

تقع هذه المناطق من الدماغ في قلب "الجهاز الحوفي" المسؤول عن إدارة العواطف. قال روبرت تريفرس مازحا إن القشرة الدماغية تهتم بالتواصل مع الأقارب من ناحية الأم ، في حين أن منطقة ما تحت المهاد هي عضو أناني تمامًا ( ألين ن. د. 1995. توزيع الخلايا الممرضة في دماغ الفأر وتأثيرها على الدماغ التطوير وسلوك. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية 92: 10782-10786 ؛ Trivers R. ، Burt A. 1999. القرابة والطبع الجينومي. النتائج والمشكلات في تمايز الخلايا 25: 1–21 ).

وبالتالي ، إذا اعتبرنا المشيمة عضوًا لا تثق فيه جينات الذكور في الجينات الأنثوية ، فإن الجينات الأنثوية لا تثق في الجينات الذكورية للتحكم في نمو الدماغ. إذا كانت الأشياء في تطورنا هي نفسها كما في الفئران ، فعندئذ نعيش أنا وأنت بأفكار الأمهات والشخصية الأبوية (هذا صحيح فقط إلى الحد الذي يتم فيه توريث الأفكار والشخصية). في عام 1998 ، تم اكتشاف جين آخر مطبوع جنسيًا في الفئران له تأثير كبير على سلوك الأمهات لدى إناث الفئران. الإناث مع الجين العامل مكانتتصرف مثل الأمهات الصالحات. إذا لم يعمل هذا الجين ، فإن أنثى الفأر ظاهريًا لا تختلف عن صديقاتها ، حتى يصل الأمر إلى ظهور الفئران.

الأمهات من هؤلاء الإناث فظيعات. إنهم لا يكملون بناء العش ، ولا يعيدون الفئران المفقودة إلى العش ، ولا يراقبون نظافتها ولا يهتمون بها عمومًا. عادة ما تموت الفئران في مثل هذه الإناث. ولا يعرف بأي منطق ولكن هذا الجين موروث من خلال السلالة الأبوية. فقط نسخة الجين الموجودة على كروموسوم الأب تعمل في الجسم ، بينما يتم حظر نسخة الجين الخاصة بالأم ( فاينز جي 1997. من أين حصلت على عقلك؟ عالم جديد، 3 مايو: 34-39 ؛ Lefebvre L. et al. 1998. سلوك الأم غير الطبيعي وتأخر النمو المرتبط بفقدان الجين المطبوع Mest. علم الوراثة الطبيعي 20: 163–169 ).

من وجهة نظر نظرية هيج للصراع الجيني في مرحلة التطور الجنيني ، يصعب تفسير هذه الحقيقة. اقترح العالم الياباني يوه إيواسا نظرية مثيرة للاهتمام لشرح هذه الظاهرة. اقترح أنه نظرًا لأن جنس الجنين يتحدد بواسطة كروموسوم الأب (إما كروموسوم X أو كروموسوم Y) ، فإن كروموسوم الذكر X يجب أن يعمل في جسم الأنثى ، أي يجب تعيين خصائص السلوك الأنثوي بواسطة جينات الكروموسومات من الأب. إذا كان كروموسوم X الأنثوي يعمل أيضًا ، فسيظهر تأثير التأنيث أيضًا في الأبناء والبنات - مع الانتقام. من هذا المنطق أن نستنتج أن مثنوية الشكل الجنسية السلوكية يجب أن تسيطر عليها جينات الذكور ( باجيل م. 1999. الأم والأب في اتفاق وراثي مفاجئ. طبيعة 397: 19–20 ).

جاء أفضل دليل على هذه الفكرة من تجربة طبيعية درسها ووصفها ديفيد سكوز وزملاؤه في معهد صحة الطفل في لندن. لاحظ Skuse ثماني فتيات وفتيات تتراوح أعمارهن بين 6 و 25 عامًا مصابات بمتلازمة تيرنر ، وهو مرض وراثي ناتج عن عدم وجود جزء من كروموسوم X. لدى الرجال كروموسوم X واحد فقط ، لكن لدى النساء اثنان ، على الرغم من أن واحدًا فقط من الكروموسومات X يعمل في الكل خلايا الجسم بينما الآخر معطل. من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن يؤدي غياب جزء من الكروموسوم X عند النساء إلى مشاكل كبيرة. في الواقع ، تظهر النساء المصابات بمتلازمة تيرنر متطورين جسديًا وعقليًا ، لكن غالبًا ما يواجهن صعوبة في التكيف مع المجتمع.

قرر Skuse وزملاؤه دراسة سلوك المزيد من المرضى الذين يعانون من هذه المتلازمة وتتبع الاختلافات بين أولئك الذين ورثوا الكروموسوم المعيب من والدهم وأولئك الذين ورثوه من والدتهم. انضمت 25 فتاة مصابات بخلل في كروموسوم الأم X إلى الفريق بسهولة وأظهرن "مؤانسة عالية ومهارات عملية جيدة ، مما أدى إلى تحسين العلاقات مع الفريق" ، مما ميزهن عن الفتيات اللواتي لديهن خلل في كروموسوم الأب X. Skuse أثبتت وزملاؤها ذلك باستخدام الاختبارات القياسية للقدرة على التعلم ، وكذلك من خلال استبيانات للآباء ، والتي عرضت لتقييم: مدى رعاية الطفل تجاه الآخرين ؛ ما إذا كان يشعر بالضيق أو الغضب ؛ ما إذا كان يأخذ في الاعتبار تعليقات البالغين في أفعاله ؛ ما مدى نزوة الطفل وما إذا كان يمكنه الاستغناء عن انتباه الكبار ؛ ما مدى سهولة تهدئته عندما يكون منزعجًا ؛ ما إذا كان غالبًا ما يسيء إلى الآخرين دون وعي ؛ ما إذا كان يطيع والديه ، وما إلى ذلك. طُلب من الآباء تقييم ابنتهم في كل سؤال وفقًا لنظام من ثلاث نقاط ، وبعد ذلك تم حساب النتيجة الإجمالية. تبين أن جميع الفتيات المصابات بمتلازمة تيرنر كن أطفالًا أكثر صعوبة من الفتيات والفتيان العاديين في سنهم ، لكن الدرجات كانت تقريبًا ضعف الأطفال الذين يعانون من خلل في كروموسوم الأب X مقارنة بالأطفال الذين ورثوا الكروموسوم المعيب من أمهم.

توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أنه في مكان ما على الكروموسوم X يوجد جين أو جينات ذات بصمة جنسية ، ونتيجة لذلك تعمل هذه الجينات فقط على كروموسوم الأب ويتم إيقاف تشغيلها دائمًا على كروموسوم الأم. هذه الجينات لها بعض التأثير على التطور الاجتماعي للطفل ، على وجه الخصوص ، على قدرته على التقييم الصحيح لمشاعر الآخرين ( سكوس دي إتش وآخرون. 1997. دليل من متلازمة تيرنر لموضع مطبوع يؤثر على الوظيفة الإدراكية. طبيعة 397: 19–20 ).

من الواضح الآن سبب شيوع التوحد وعسر القراءة ومشاكل الكلام الأخرى لدى الأولاد أكثر من الفتيات. الأولاد لديهم كروموسوم X واحد فقط موروث من أمهم. لا يمكن أن تتلف الجينات الضرورية الموجودة عليها فحسب ، بل يمكن أيضًا إيقافها نتيجة للطبع. في وقت كتابة هذه السطور ، لم يتم اكتشاف مثل هذه الجينات حتى الآن ، على الرغم من أن بصمة الجينات الأخرى على الكروموسوم X معروفة.

في الواقع ، على الكروموسوم X في السنوات الاخيرةتم العثور على العديد من الجينات التي تؤدي فيها الطفرات إلى عسر القراءة و (أو) الصرع ، ولكن حتى الآن لا توجد بيانات حول بصمة هذه الجينات ( دي كوفيل سي جي وآخرون. 2004. المسح الجيني يحدد موضع القابلية للإصابة بعُسر القراءة على Xq27 في عائلة هولندية ممتدة. مجلة علم الوراثة الطبية 41: 652-657 ؛ لو جيه ، شين ف. 2005. تغاير حول البطينين. الصرع والسلوك 7: 143–149 ).

والنتيجة الأكثر أهمية هي حل نزاع طويل الأمد استمر طوال القرن العشرين: ما الذي يحدد ازدواج الشكل السلوكي الجنسي - الطبيعة أو الظروف الاجتماعية؟ حاول بعض العلماء اختزال كل شيء في الوراثة ، وإنكار دور التعليم والتقاليد الاجتماعية ؛ رأى آخرون تأثير المجتمع في كل شيء وأنكروا أي وراثة للسلوك. ومع ذلك ، لم ينكر أحد على الإطلاق دور التعليم وتأثير المجتمع. كان الجدل حول ما إذا كان للوراثة أي تأثير على سلوك الرجال والنساء. كنت أكتب للتو هذا الفصل عندما اكتشفت ابنتي البالغة من العمر عامًا واحدًا دمية بلاستيكية صغيرة وصرخت في فرحة. أطلق شقيقها الأكبر نفس البكاء منذ وقت طويل عندما اكتشف جرار لعبة. مثل العديد من الآباء ، لا أستطيع أن أصدق أن هذا الاختلاف في تفضيل الألعاب يرجع إلى تأثير اجتماعي خفي على طفل يبلغ من العمر عامًا واحدًا. الأولاد والبنات بطبيعتهم لديهم ميول واهتمامات مختلفة. الأولاد أكثر قدرة على المنافسة ، ويظهرون اهتمامًا بالسيارات والأسلحة والحركة. تهتم الفتيات أكثر بالأشخاص المحيطين بهم وبالملابس والتواصل. لا تؤدي البنية الاجتماعية فقط إلى حقيقة أن الرجال يفضلون البطاقات ، والنساء - الروايات.

كتأكيد لما ورد أعلاه ، يمكن الاستشهاد بحادث مؤسف وقع في عام 1960 في الولايات المتحدة. نتيجة لختان تم إجراؤه بطريقة خرقاء ، أصيب طفل حديث الولادة بقضيب متضرر بشدة. قرر الأطباء بتره وتجنبًا لمعاناة الشاب أجروا عملية لتغيير جنس الطفل وتحويله إلى فتاة بمساعدة الجراحة والعلاج بالهرمونات. أصبح جون جوان ونشأ (أو نشأ) مع الدمى والفساتين. نشأت الفتاة وتحولت إلى شابة. في عام 1973 ، نشر عالم النفس الفرويدي جون مونيه استنتاجه بأن جوان أصبحت فتاة متطورة بشكل طبيعي ، مما يثبت مرة أخرى تناقض النظريات حول التعيين الجيني لدور الرجال والنساء في المجتمع.

حتى عام 1997 ، لم يكلف أحد عناء التحقق من هذه الحقيقة. عندما حاول ميلتون دايموند وكيث سيغموندسون العثور على جوان ، وجدوا رجلاً سعيدًا متزوجًا من زوجته. كانت قصته مختلفة عن تلك التي رواها مونيه. يشعر الطفل باستمرار بعدم الراحة والرغبة في ارتداء السراويل واللعب مع الأولاد والمشي في وضع الوقوف الصغير. عندما كان يبلغ من العمر 14 عامًا ، أخبر والديه عن المحنة التي تعرض لها الصبي بشعور من الارتياح. توقف عن تناول الهرمونات ، وغير اسمه ليصبح جون مرة أخرى ، وبدأ في ارتداء الملابس والتصرف كرجل ، ووافق على جراحة الثدي. في سن الخامسة والعشرين تزوج امرأة وتبنى طفلها. وهكذا أصبحت هذه القضية مثالاً حياً على وراثة سلوك الرجل والمرأة ، حتى على الرغم من التأثير المستهدف للمجتمع. تشير ملاحظات الحيوانات أيضًا أساس وراثيالاستجابات السلوكية للذكور والإناث. الدماغ هو عضو له هوية جنسية فطرية. الآن هذه العبارة مدعومة ببيانات من علماء الوراثة الذين اكتشفوا جينات للتفضيل الجنسي والجينات ذات البصمة الجنسية ( دايموند إم ، سيغموندسون إتش ك. 1997. تخصيص الجنس عند الولادة: مراجعة طويلة الأمد وآثار إكلينيكية. محفوظات طب الأطفال والمراهقين 151: 298–304 ).