پژوهشگران لابراتوار زیست‌شناسی مولکولی اروپا (EMBL) نشان داده‌اند که زندگی پستانداران متفاوت از آن‌چه که تاکنون فکر می‌کرده‌ایم، آغاز می‌شود. مدت‌ها تصور بر این بود که در طی اولین تقسیم سلولی رویان، یک «دوک تقسیم» مسئولیت جداسازی کروموزوم‌های رویان و کشیدن آن‌ها به دو قطب سلول را بر عهده دارد. اما هم‌اکنون، دانشمندان EMBL نشان داده‌اند که در واقع دو دوک تقسیم در این فرآیند نقش دارند؛ بدین مفهوم که هر یک از این دو دوک تقسیم به یک مجموعه از کروموزوم‌های والدینی اتصال می‌یابد؛ و یا به عبارت دیگر، اطلاعات ژنتیکی پدر و مادر در طول اولین تقسیم رویانی، جدا از هم نگه داشته می‌شوند.
شکل‌گیری دوک تقسیم دوگانه ممکن است بتواند میزان بالای بروز اشتباهات را در مراحل اولیه‌ی رشد پستانداران، که شامل چندین تقسیم سلولی است، توضیح دهد.
جان النبرگ، سرپرست گروه تحقیقاتی EMBL که هدایت این پروژه را بر عهده دارد، می‌گوید: «هدف این پروژه شناسایی اشتباهات متعددی است که در اولین تقسیم رویانی رخ می دهد. ما می‌دانستیم که دوک تقسیم دوگانه در موجودات ساده‌تری مانند حشرات وجود دارد، اما هرگز تصورش را هم نمی‌کردیم که این امر در مورد پستاندارانی نظیر موش‌ها نیز صدق کند.»
پاسخ به یک معمای ۲۰ ساله
دانشمندان همواره مشاهده می‌کردند که کروموزوم‌های والدینی، دو بخش هلالی شکل را در هسته‌ی رویان دو سلولی اشغال کرده‌اند، اما نمی‌دانستند که چگونه باید آن را توجیه نمایند.
جودیت رایمن، عضو گروه تحقیقاتی EMBL در النبرگ و نویسنده‌ی اول این مقاله توضیح می‌دهد: «در ابتدا، ما فقط حرکت کروموزوم‌های والدینی را زیر نظر داشتیم و نمی‌توانستیم دلیل جدا ماندن آن‌ها را درک کنیم. در نهایت، زمانی که روی میکروتوبول‌ها – ساختارهای پویایی که دوک تقسیم از آن منشأ می‌گیرد – تمرکز نمودیم، توانستیم برای اولین بار دوک تقسیم دوگانه را مشاهده کنیم. این یافته به ما اجازه داد تا پاسخی برای این معمای ۲۰ ساله ارائه کنیم.»
دوک تقسیم چیست؟
دوک تقسیم یا اسپیندل (spindle) از مجموعه‌های پروتئینی نازک و لوله‌مانندی به نام میکروتوبول‌ها تشکیل شده است. در طی تقسیم میتوز سلول‌های حیوانی، گروه‌هایی از این لوله‌ها به طور پویا طویل شده و خود را به یک دوک دو قطبی متصل می‌کنند که در ادامه، کروموزوم‌ها را احاطه می‌نماید. الیاف میکروتوبول به سمت کروموزوم‌ها رشد کرده و جهت آماده‌سازی کروموزوم‌ها برای تقسیم شدن به دو سلول دختری، با آن‌ها ارتباط برقرار می‌کنند.
قبلاً تصور می‌شد که تنها یک دوک دو قطبی در هر سلول وجود دارد، با این حال، نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که در حین اولین تقسیم سلولی در رویان، دو دوک تقسیم برای هر یک از دو مجموعه کروموزوم‌های والدینی اختصاص داده می‌شود.
اهداف مولکولی جدید
النبرگ توضیح می‌دهد: «دوک‌های تقسیم دوگانه، ساختارهای کم‌تر شناخته شده‌ای هستند، که می‌توانند یک توضیح احتمالی برای اشتباهات رایجی ارائه نمایند که طی اولین تقسیم سلولی در پستانداران رخ می‌دهد. چنین اشتباهاتی ممکن است به شکل‌گیری سلول‌هایی با هسته‌های چندگانه منجر شود که در ادامه می‌تواند رشد سلول را متوقف سازد. البته، ما اکنون یک ساز و کار جدید را برای پیگیری و شناسایی اهداف مولکولی جدید کشف نموده‌ایم. این نکته بسیار مهم است که بدانیم آیا چنین روندی در انسان‌ها نیز یکسان است یا خیر؛ چرا که این موضوع می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را برای تحقیق در مورد نحوه‌ی بهبود درمان‌های رایج برای ناباروری در انسان ارائه کند.
پیدایش حیات
لازم به ذکر است که نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند بر قوانین تأثیر بگذارد. در برخی از کشورها، قانون مدنی بیان می‌کند که وقتی هسته‌ی گامت‌های مادر و پدر پس از لقاح با هم ترکیب می‌شوند، حیات انسان شروع می‌گردد. اگر فعال بودن ساز و کار دوک تقسیم دوگانه در انسان‌ها نیز مشخص شود، تعریف فوق کاملاً دقیق نخواهد بود؛ زیرا ترکیب دو هسته، نه در آغاز، بلکه بعد از تکمیل شدن اولین تقسیم سلولی در رویان اتفاق می‌افتد.
ترجمه: آزاده داودی
منبع: Science
