یک علت اپی ژنتیک سقط جنین در موش ها شناسایی و درمان می شود

محققان به سرپرستی Azusa Inoue در مرکز RIKEN برای علوم پزشکی یکپارچه (IMS) در ژاپن ژنی را کشف کردند که مسئول مرگ پیش از تولد در زمانی که دستورالعمل‌های حیاتی بین نسلی از سلول‌های تخمک وجود ندارد. منتشر شده در 28 آوریل در ژن ها و توسعهاین مطالعه نشان می دهد که در موش ها، سرکوب اپی ژنتیکی یک ژن کروموزوم X به نام شکست خورده است. Xist منجر به سقط جنین و ناهنجاری های رشدی می شود.

Inoue می‌گوید: «این مطالعه ژن‌های حیاتی برای رشد جنین را شناسایی کرد که بیان آن‌ها توسط تغییرات هیستونی که از تخم‌ها به نسل بعدی منتقل می‌شود، کنترل می‌شود.» “یافته ها پیامدهایی برای درک ناباروری و توسعه درمان ها دارند.”

برای اینکه جنین ها به طور طبیعی رشد کنند، سلول های تخمک و اسپرم باید دستورالعمل های بیولوژیکی مهمی را قبل از ملاقات دریافت کنند. هنگامی که تخمک بارور می شود، برخی از این دستورالعمل ها به ژن ها می گویند که بسته به اینکه از مادر یا پدر آمده اند، روشن یا خاموش شوند. این فرآیند نقش نگاری ژنومی نامیده می شود و تمرکز مطالعه جدید است.

هنگامی که تغییرات در بیان ژن به نسل بعدی منتقل می شود، به آنها تغییرات اپی ژنتیکی فرا نسلی می گویند، زیرا این تغییرات ارثی هستند حتی اگر کد DNA بدون تغییر باقی بماند. Inoue و تیم او در حال مطالعه مجموعه خاصی از دستورالعمل های اپی ژنتیکی فرانسلی هستند که به سلول های تخمک داده می شود به نام تری متیلاسیون هیستون H3 لیزین 27 (H3K27). در مطالعات قبلی، آنها دریافتند که جلوگیری از این دستورالعمل‌ها منجر به مرگ قبل از تولد، به ویژه برای جنین‌های پسر، و همچنین بزرگ شدن جفت در مادران می‌شود. مطالعه جدید این سوال را مطرح کرد که آیا این نتایج به طور مستقیم با چاپ ناموفق مرتبط است یا خیر.

این مطالعه با حذف ژن مورد نیاز برای تری متیلاسیون H3K27 در تخم‌ها آغاز شد تا دستورالعمل‌های بین نسلی داده نشود. سپس، تیم یک حذفی از ژن Xist را به این تخم‌ها اضافه کرد. از آنجایی که فرزندان مذکر تمایل به مرگ داشتند، محققان مشکوک شدند که مقصر یک ژن در کروموزوم جنسی است. همانطور که مشخص شد، 9 ژن مادری وجود دارد که در جنین ها به نفع آنهایی که منشاء پدری دارند، سرکوب می شوند. و تنها یکی، Xist، در کروموزوم X قرار دارد.

نتایج تقریباً مطابق انتظار بود. مرگ پیش از تولد تا حد زیادی کاهش یافت، و مرگ و میر ناهنجار مردانه پس از ناک اوت کردن Xist از بین رفت. این نشان داد که چاپ ناموفق Xist دلیل مرگ پیش از تولد بود. با این حال جفت هنوز بزرگ شده بود. با این استدلال که این احتمالاً مربوط به بیان بیش از حد هشت ژن دیگر است که نتوانستند نقش آفرینی کنند، این تیم هشت جهش حذفی مختلف را در جنین‌های ناک اوت مضاعف ایجاد کردند. آنها دریافتند که برای سه تا از این ژن ها، این منجر به جفت هایی با اندازه طبیعی می شود.

Inoue می‌گوید: «ما موفق به درمان نقایص رشدی در مدل موشی شدیم که در غیر این صورت از مرگ‌ومیر قبل از تولد و ناهنجاری جفتی به دلیل فقدان دستورالعمل‌های اپی ژنتیکی از سوی مادران رنج می‌برد.» محققان قصد دارند آزمایش‌های بیشتری را برای تعیین چگونگی ایجاد این دستورالعمل‌های بیولوژیکی خاص هنگام ایجاد سلول‌های تخمک انجام دهند و اینکه آیا عوامل محیطی می‌توانند بر این فرآیند تأثیر بگذارند یا خیر.