الكروموسوم الذكري... دور متميز في حماية الرجال

العلماء يبحثون في أسراره

الكروموسوم الذكري... دور متميز في حماية الرجال
TT

الكروموسوم الذكري... دور متميز في حماية الرجال

الكروموسوم الذكري... دور متميز في حماية الرجال

اكتشف الباحثون أنّه وعلى عكس فرضيات شاعت منذ زمن طويل، لا ينحصر دور الكروموسوم الذكري «واي Y» بمجموعة من الوظائف الخاصة بالرجال، مثل تحديد الأعضاء الذكورية في جسم جنين قيد النمو، أو سدّ النقص في مخزون السائل المنوي لدى البالغين.
وظائف متميزة
وقد أظهر دليل علمي جديد أن كروموسوم «واي» يشارك في وظائف أساسية تصب في المصلحة العامة للرجال، كإيقاف نمو الخلايا السرطانية، والحفاظ على نظافة الأوعية الدموية، ومنع تكون صفائح الأميلويد الضارة في الدماغ.
ولكن مع تقدّم الرجال في العمر، تبدأ خلايا الدم وغيرها من خلايا الجسم بالتخلص من نسخ من الكروموسوم الذكوري بشكل عفوي، وبوتيرة متفاوتة. ويبدو أنّ هذا الخلل الكروموسومي المؤسف يضع الرجال أمام خطر الإصابة بأمراض كالألزهايمر، واللوكيميا، وغيرها.
يقول لارس فورسبرغ، الأستاذ المساعد المتخصص بالأمراض الجينية من جامعة أوبسالا السويدية: «أنا واثق من أنّ هذه الخسارة في كروموسومات «واي» مع التقدّم في السن تفسر سبب ارتفاع نسبة الوفيات بين الرجال مقارنة بالنساء». ويعتقد دايفيد بيغ من معهد «وايتهيد» في كمبريدج بولاية ماساتشوستس الأميركية أنّ كروموسومي «واي Y» الذكري و» اكس X «الأنثوي يستحقان رواية طويلة خاصة بهما».
ويعطي كروموسوما «إكس» جنس المؤنث للجنين، بينما يكون مزيج «إكس» و«واي» موجودا لدى الذكور. وتختلف الكروموسومات الجنسية عن الكروموسومات الـ22 الأخرى (الكروموسومات غير الجنسية)، التي تشكّل كامل الجينوم البشري الموجود في نواة كلّ خلية في جسدنا.
وقد أدّى هذا الميل باتجاه العزل الجزيئي، إلى التعريف الأساسي للكروموسوم النسائي باسم «X»، لسبب غريب أو غير معروف؛ أمّا الـ«Y»، فقد تمّت ببساطة تسميته بالحرف التالي في الأبجدية الإنجليزية.
كروموسوم معزول
يعتبر كروموسوم «وايط نشازاّ صبغياً حقيقياً لأنه يحمل جزءًا صغيراً من عدد الجينات التي توجد في سائر الكروموسومات ومن بينها كروموسوم «إكس». ولعلّ هذا النقص الجيني هو السبب في حصر دور الكروموسوم «واي» بتحديد جنس الذكور.
كان جنس المولود لدى الزواحف المشابهة للثدييات يتحدّد كما يحصل اليوم مع السلاحف والتماسيح: عبر درجة الحرارة وليس من خلال الوراثة، إذ إن نموّ بيضة السلاحف في ظروف دافئة يشير إلى أن جنس الجنين سيكون أنثى. أمّا في حال كانت الأجواء المحيطة باردة، فهذا يعني أن الجنين سيكون ذكراً.
ولكن مع تنامي عمليات الحمل الداخلي وظروف المناخ الموحّدة فيها، بات تحديد جنس الأجنة يحتاج إلى دليل آخر. هذه الحاجة أدّت إلى نشوء الجين المحدد للجنس الذكوري المعروف بـ«سي آر واي» (sry)، وما ينتج عنه من ضرورة لضمان فصل البرامج الجينية بين الذكر والأنثى. وفي النتيجة، لم يعد الكروموسوم «واي» الذي ترتكز عليه القاعدة الأساسية لـ«sry»، قادرا على إعادة تركيب ومقايضة أجزائه بالأجزاء المناسبة له من الكروموسوم «إكس»، كما تفعل الكروموسومات الأخرى لتنشيط المحيط عندما تتكوّن بويضة أو خلية منوية جديدة.
تبدأ الجينات الموجودة على الكروموسوم «Y» والتي تفتقر إلى نظام الإصلاح المطلوب لإعادة التركيب الصبغي، بالتضاؤل حتى ينتهي الأمر بالتخلّص منها نهائياً أو التخلّي عنها لصالح كروموسومات أخرى.
وشرح بيغ في حديث نقلته الصحف الأميركية أنّ وجود «عوائق التبادل» دفع بكروموسومات «إكس» و«واي» إلى اتباع مسارات مختلفة. وأضاف: «يستطيع كروموسوم (إكس) الاستمرار بإعادة الدمج مع غيره من كروموسومات (إكس) أثناء تكوين البيوض، ولكن كروموسوم (واي) اتبع استراتيجية انعزالية أدّت إلى تدهوره بشكل سريع».
يمكن القول إنّ الحالة ليست انعزالية تامة، إذ إن أطراف كروموسومات «إكس» و«واي» لا تزال قادرة على تبادل بعض الأجزاء فيما بينها، إلا أن غالبية كروموسومات «واي» غير متاحة لعمليات المقايضة والتعديل العابرة للكروموسومات.
وقال جورج فاسيليو من «ويلكام ترست سانجر» وجامعة كمبريدج إنّ الكروموسوم «واي» يعيش عزلة صادمة. وكان فاسيليو وزملاؤه قد تحدثوا في تقرير صدر في مايو (أيار) عن جين خاص موجود في الكروموسوم «واي» يعرف باسم «UT - I» يحمي الفئران من اللوكيميا ويؤدي دوراً شبيهاً لدى الرجال. هذا الكروموسوم يبدي التزاماً أكبر بصحة وقدرة حامله على المقاومة.
خسارة مدمرة
نشر فورسبرغ من جامعة أوبسالا وزميله جان دومانسكي سلسلة من الأبحاث حول ظاهرة تعرف بـ«خسارة واي»، والتي تبدأ خلالها خلايا الدم وغيرها لدى الرجال بالتخلص من الكروموسوم «واي» مع التقدّم بالسن.
وقد وجد الباحثون أيضاً أنّ التدخين يعجّل نضوب الكروموسوم «واي» في الخلايا الدموية لدى الرجال. كما تبيّن أنّ الرجال الذين يملكون نسبة كبيرة من الخلايا الخالية من الكروموسوم «واي» (10 في المائة أو أكثر) يواجهون خطراً أكبر بالموت المبكر، مقارنة بالرجال الذين لا تزال خلاياهم تحتفظ بالكروموسوم. كما وجدوا أنّ احتمال معاناة الرجال المصابين بمرض ألزهايمر من ظاهرة «خسارة واي» أكبر منه لدى الرجال الذين لا يعانون من عوارض الخرف.
رغم ذلك، لا يزال الكروموسوم «واي» يتمتع ببعض القوة، فبعد توقعات شاعت في التسعينات حول التراجع المستمر في أعداد كروموسومات «واي» واحتمال اختفائها كلياً يوماً ما، تاركة خلفها ما يعرف ببروتوكول تحديد الجنس في أعقابه - يتحدّث العلماء اليوم بثقة عن نهاية هذا التراجع الصبغي.
تقول ميليسا ويلسون سايرس، طالبة في حقل الكروموسومات الجنسية في جامعة ولاية أريزونا إنّ الأمر ديناميكي ولكنّه مستقر. وتضيف: «قد يخسر الكروموسوم جينا واحدا أو اثنين، ولكنّه قد يكتسب في المقابل تسلسلات معينة. الأمر ليس نهاية حتمية».
في السياق نفسه، أشارت دراسة حديثة إلى أن كروموسوم «واي» يمكنه أن يعالج بعض المشكلات الداخلية دون الاعتماد على تبادل مجاني أو إعادة دمج مع كروموسوم «إكس»، من خلال خلط النسخات المتطابقة من الجينات على امتداد عزلتها الخاصة. وأخيرا فإن كروموسوم «واي» يحمل أيضاً الكثير من الجينات التي لا تزال تنتظر التعرّف إليها والاعتراف بأهميتها.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي
TT

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

لطالما كان مجال طب الأسنان العدلي أو الجنائي ميداناً حيوياً في علم الطب الشرعي، إذ يقدم الأدلة الأساسية التي تساعد في كشف الجرائم وحل الألغاز القانونية.

الأسنان لتحديد الهوية

وتجرى التحقيقات الجنائية لحل الألغاز القانونية من خلال:

> تحديد الهوية: يتم استخدام الأسنان وبصمات الأسنان لتحديد هوية الأفراد في حالات الكوارث الطبيعية، الحوادث، أو الجرائم، خصوصاً عندما تكون الجثث مشوهة أو متحللة.

> تحليل علامات العضّ: يساعد تحليل علامات العض الموجودة على الأجساد أو الأشياء في تحديد الجناة أو الضحايا من خلال مقارنة العلامات مع أسنان المشتبه بهم.

> تقييم العمر: يمكن لطب الأسنان الجنائي تقدير عمر الأفراد بناءً على تطور الأسنان وتركيبها، مما يساعد في قضايا مثل الهجرة غير الشرعية وحالات الاستغلال للأطفال.

> فحص الجثث المجهولة: يتم استخدام تقنيات طب الأسنان لفحص الجثث المجهولة والتعرف عليها من خلال السجلات الطبية للأسنان.

> الأدلة الفموية: يمكن للأدلة المستخرجة من الفم والأسنان أن توفر معلومات حول نمط حياة الأفراد، مثل النظام الغذائي والعادات الصحية، التي قد تكون ذات صلة بالقضايا الجنائية.

> الكشف عن التزوير والتزييف: يمكن تحليل التركيبات السنية والأسنان المزيفة لتحديد التزوير والتزييف في الأدلة الجنائية.

> التشخيص المسبق: يستخدم طب الأسنان العدلي في تشخيص الإصابات الفموية وتحليلها لتحديد ما إذا كانت ناتجة عن أعمال جنائية أو غيرها.

دور الذكاء الاصطناعي

ومع التقدم السريع في التكنولوجيا، يلعب الذكاء الاصطناعي دوراً متزايداً في تعزيز هذا المجال وجعله أكثر دقة وفاعلية. وسنستعرض كيف يغير الذكاء الاصطناعي ملامح طب الأسنان العدلي ودوره المحوري في تحسين عملية التشخيص وتقديم الأدلة الجنائية.

> الذكاء الاصطناعي في تحليل الأدلة، يتيح الذكاء الاصطناعي تحليل البيانات الضخمة بسرعة ودقة، وهو ما كان يستغرق أياماً أو حتى أسابيع لفرق من الأطباء والمختصين. أما الآن، فباستخدام خوارزميات التعلم الآلي، يمكن تحليل الصور الفموية والأشعة السينية وتحديد الهوية من خلال بصمات الأسنان بوقت قياسي قد لا يتجاوز الساعة.

> التشخيص الدقيق، يسهم الذكاء الاصطناعي في رفع مستوى الدقة في التشخيص من خلال تحليل البيانات الفموية مثل تحديد هوية العضات والعمر والجنس للضحايا من خلال الأسنان وعظم الفك وتحديد الأنماط غير المرئية بالعين المجردة. ويساعد هذا الأطباء في تمييز الحالات العادية من الحالات الحرجة التي قد تكون ذات صلة بالجرائم أو الحوادث.

> تحديد الهوية، يُعد تحديد الهوية من خلال الأسنان من أهم تطبيقات طب الأسنان العدلي، خصوصاً في حالات الكوارث أو الجثث غير معروفة الهوية. وبفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن مقارنة البيانات الفموية بسرعة مع قواعد بيانات السجلات الطبية الرقمية، مما يسهل عملية التعرف على الضحايا بدقة عالية. كما مكنت خوارزميات الذكاء الاصطناعي من إعادة بناء الوجه بعد حوادث الغرق أو الحريق أو الطائرات لسهولة التعرف على الضحايا.

ومع استمرار تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، نتوقع أن يصبح طب الأسنان العدلي أكثر تطوراً وفاعلية، فالذكاء الاصطناعي لا يقلل من الوقت والجهد فحسب، بل يساهم أيضاً في تقليل الأخطاء البشرية وتحقيق نتائج أكثر دقة ومصداقية. بفضل التعاون بين الخبراء في مجالات التكنولوجيا والطب الشرعي، يتم تطوير تطبيقات جديدة لتحديد العمر والجنس وحتى الأصل العرقي بناءً على تحليل الأسنان.

وعلى الرغم من الفوائد العديدة للذكاء الاصطناعي في طب الأسنان العدلي، هناك تحديات يجب التغلب عليها. ومن بين هذه التحديات ضرورة تحسين دقة الخوارزميات وتجنب التحيزات التي قد تؤثر على النتائج. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة لضمان الخصوصية وحماية البيانات الشخصية للمرضى.

وتنفيذ الذكاء الاصطناعي بشكل فعال في طب الأسنان العدلي، يجب على المؤسسات التعليمية توفير التدريب اللازم للأطباء والمختصين في هذا المجال. يشمل ذلك تعليمهم كيفية استخدام الأدوات التكنولوجية الجديدة، وفهم كيفية تفسير النتائج التي تنتج عن الخوارزميات الذكية.

وتبرز تطبيقات الذكاء الاصطناعي في هذا السياق بوضوح أهمية التقنية في تحسين حياتنا وجعل مجتمعاتنا أكثر أماناً وعدالةً.