جسم بار

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
نواة خلية من السائل الأمنيوسي الأنثوي. أعلى: تم الكشف عن منطقتي الكروموسوم X باستخدام تقنية التهجين الفلوري في الموقع (FISH) . يظهر مقطع بصري واحد تم تصويره باستخدام مجهر متحد البؤر . أسفل: نفس النواة مصبوغة بصبغة DAPI ومصورة بكاميرا CCD . يشير السهم إلى جسم بار، الذي يحدد الكروموسوم X غير النشط (Xi).
على اليسار: خلية ليفية بشرية أنثوية مصبوغة بصبغة DAPI مع جسم بار (السهم). على اليمين: تلوين الهيستون macroH2A1. يشير السهم إلى الكروماتين الجنسي في نواة الخلية المصبوغة بصبغة DAPI، وإلى موقع الكروماتين الجنسي المقابل في تلوين الهيستون macroH2A1.

جسم بار ( نسبةً إلى مكتشفه موراي بار ) [ 1 ] أو كروماتين X هو كروموسوم X غير نشط . في الأنواع التي تُحدد فيها الجنس بنظام XY (بما في ذلك البشر)، تمتلك الإناث عادةً كروموسومين X، [ 2 ] ويُعطَّل أحدهما في عملية تُسمى ليونيزيشن . كما يمكن أن تؤدي أخطاء فصل الكروموسومات إلى وجود كروموسومات X إضافية لدى الذكور والإناث. تنص فرضية ليون على أنه في الخلايا التي تحتوي على كروموسومات X متعددة ، تُعطَّل جميعها باستثناء واحد في المراحل المبكرة من التطور الجنيني لدى الثدييات . [ 3 ] [ 4 ] تُختار كروموسومات X التي تُعطَّل عشوائيًا، باستثناء الجرابيات وبعض الأنسجة خارج الجنينية لدى بعض الثدييات المشيمية، حيث يكون كروموسوم X المُستمد من الحيوانات المنوية مُعطَّلًا دائمًا. [ 5 ]

في البشر ذوي العدد الطبيعي للكروموسومات ، تمتلك الأنثى ذات النمط الجيني 46,XX جسم بار واحد في كل نواة خلية جسدية ، بينما لا يمتلك الذكر ذو النمط الجيني 46,XY أي جسم بار. يمكن رؤية جسم بار في نواة الخلية في الطور البيني على شكل كتلة صغيرة داكنة اللون ملامسة لغشاء النواة. كما يمكن رؤية أجسام بار في العدلات على حافة النواة.

في البشر الذين لديهم أكثر من كروموسوم X واحد، يكون عدد أجسام بار المرئية في الطور البيني دائمًا أقل بواحد من العدد الإجمالي لكروموسومات X. على سبيل المثال، الأشخاص المصابون بمتلازمة كلاينفلتر (47,XXY) لديهم جسم بار واحد، والأشخاص ذوو النمط النووي 47,XXX لديهم جسمان من أجسام بار.

تاريخ

1928 - البحوث التأسيسية

استند اكتشاف جسم بار إلى أبحاث عالم الوراثة إميل هايتز، الذي درس ديناميكيات كروماتين الطحالب أثناء الانقسام المتساوي. [ 6 ] ميّز هايتز بين الكروماتين المغاير والكروماتين الحقيقي ، مشيرًا إلى أن مناطق معينة من بعض الكروموسومات (وفي بعض الحالات، كروموسومات كاملة) احتفظت بتلوينها بعد الانقسام المتساوي. [ 6 ] يشير هذا التلوين المتبقي إلى كروماتين مكثف، والذي افترض هايتز أنه، في غياب الانقسام المتساوي، يعكس مناطق صامتة من الكروموسومات (الكروماتين المغاير). [ 6 ]

1949 - اكتشاف جسم بار

اكتُشفت أجسام بار لأول مرة عام 1949 على يد الباحث الكندي موراي بار وطالبه الجامعي إيوارت بيرترام. [ 7 ] أثناء فحص الخلايا العصبية للقطط الإناث، لاحظا بنية مميزة ذات صبغة كثيفة غائبة في الخلايا الذكرية. [ 7 ] أُطلق على هذه البنية في البداية اسم "القمر النووي". [ 7 ] على الرغم من أن أهميتها لم تُفهم على الفور، إلا أن هذه الملاحظة أرست الأساس لأبحاث لاحقة في علم الوراثة الخلوية . [ 7 ]

1955 - تطوير اختبار مسحة الخد

في عام ١٩٥٥، طوّر بار، بالتعاون مع كي إل مور ، اختبار مسحة الخد ، وهو طريقة غير جراحية لجمع الخلايا الظهارية من البطانة الداخلية للفم. [ ٨ ] سمحت هذه التقنية بالكشف عن أجسام بار في الخلايا الجسدية، ووفرت أداة بسيطة لتحديد التشوهات الكروموسومية، مثل تلك التي تُرى في متلازمة تيرنر ومتلازمة كلاينفلتر. أصبح الاختبار شائع الاستخدام في منتصف القرن العشرين، وكان من أوائل الأدوات المستخدمة لتحديد الجنس الكروموسومي في السياقات السريرية والبحثية. [ ٨ ]

1959 - تحديد الكروموسوم X المعطل

في عام ١٩٥٩، أثبت عالم الوراثة الياباني سوسومو أونو أن "الساتل النووي" الذي تم تحديده سابقًا هو في الواقع كروموسوم X غير النشط في الخلايا الجسدية الأنثوية. [ ٩ ] وباستخدام تقنيات تلوين الكروموسومات في نماذج حيوانية، مثل القوارض، أكد أونو هويته وأطلق عليه اسم "جسم بار" تقديرًا لاكتشاف بار السابق. [ ٩ ] أوضح عمل أونو أن جسم بار لم يكن مجرد سمة هيكلية، بل كان يمثل إسكاتًا وظيفيًا لأحد كروموسومات X. [ ٩ ]

1961 - اكتشاف عملية ليون

في عام 1961، اقترحت عالمة الوراثة البريطانية ماري ليون مفهوم تعطيل الكروموسوم X، المعروف الآن باسم "ليونيزيشن" . [ 9 ] افترضت ليون أن أحد كروموسومي X يُعطَّل عشوائيًا لدى الإناث خلال المراحل المبكرة من التطور الجنيني لتحقيق توازن في جرعة الجينات. [ 10 ] استندت هذه الفكرة إلى ملاحظاتها حول التباين الجيني في أنماط ألوان فراء الفئران. [ 10 ] قدّم عمل ليون تفسيرًا آليًا لوجود جسم بار، رابطًا إياه مباشرةً بعملية تعطيل الكروموسوم X. [ 9 ]

الآلية

جميع الأفراد الذين لديهم كروموسومان X (مثل غالبية الإناث البشرية ) يمتلكون جسم بار واحد فقط لكل خلية جسدية ، بينما جميع الأفراد الذين لديهم كروموسوم X واحد (مثل معظم الذكور البشرية) ليس لديهم أي جسم بار.

يسمح جسم بار بالتعبير المتساوي عن كروموسومات X لدى غالبية الذكور والإناث. [ 11 ] في حال عدم حدوث تعطيل كروموسوم X، فإن الإناث (XX) ستُظهر كروموسومين X، بينما سيُظهر الذكور (XY) كروموسومًا واحدًا فقط. قد يؤدي اختفاء جسم بار لدى الإناث (اللاتي يُظهرن كلا كروموسومي X) إلى خلل في تنظيم الكروماتين المغاير . يُؤدي هذا الخلل إلى احتمالية عدم استقرار التعبير الجيني وتعبير جيني غير منتظم . [ 12 ] يمكن إسكات الجينات الجسمية عند انتقال مُركب تعطيل كروموسوم X من كروموسوم X إلى كروموسوم جسمي . [ 13 ]

يبدأ تعطيل كروموسوم X في الثدييات من مركز تعطيل كروموسوم X ( Xic) ، والذي يوجد عادةً بالقرب من السنترومير . [ 14 ] يحتوي هذا المركز على اثني عشر جينًا ، سبعة منها تُشفّر بروتينات وخمسة تُشفّر حمضًا نوويًا ريبوزيًا غير مترجم . من بين الحمض النووي الريبوزي غير المترجم، يُعرف اثنان فقط بدور فعّال في عملية تعطيل كروموسوم X، وهما Xist و Tsix . [ 14 ] يبدو أن المركز مهم أيضًا في عدّ الكروموسومات، إذ يضمن حدوث التعطيل العشوائي فقط عند وجود كروموسومين X أو أكثر. يمكن أن يؤدي توفير مركز تعطيل كروموسوم X اصطناعي إضافي في المراحل المبكرة من تكوين الجنين إلى تعطيل كروموسوم X الوحيد الموجود في الخلايا الذكرية. [ 14 ]

يبدو أن دوري Xist و Tsix متضادان. يؤدي فقدان التعبير عن Tsix على كروموسوم X غير النشط مستقبلاً إلى زيادة مستويات Xist حول منطقة Xic . في الوقت نفسه، تبقى مستويات Tsix ثابتة على كروموسوم X النشط مستقبلاً ؛ وبالتالي تبقى مستويات Xist منخفضة. [ 15 ] يسمح هذا التحول لـ Xist ببدء تغطية كروموسوم X غير النشط مستقبلاً، والانتشار من منطقة Xic . [ 2 ] في حالة التعطيل غير العشوائي، يبدو أن هذا الاختيار ثابت، وتشير الأدلة الحالية إلى أن الجين الموروث من الأم قد يكون مطبوعًا وراثيًا . [ 3 ] وقد تم الإبلاغ عن اختلافات في تردد Xi مع التقدم في العمر، والحمل، واستخدام موانع الحمل الفموية، وتقلبات الدورة الشهرية، والأورام . [ 16 ]

يُعتقد أن هذه الآلية هي الآلية المُفضّلة، وتسمح للعمليات اللاحقة بتكوين الحالة المُتكاثفة لجسم بار. تشمل هذه التغييرات تعديلات الهيستون ، مثل مثيلة الهيستون H3 (أي H3K27me3 بواسطة PRC2 الذي يتم استقطابه بواسطة Xist ) [ 17 ] ويوبيكويتين الهيستون H2A [ 18 ] ، بالإضافة إلى التعديل المباشر للحمض النووي نفسه، عبر مثيلة مواقع CpG [ 19 ] . تُساعد هذه التغييرات على تعطيل التعبير الجيني على الكروموسوم X غير النشط، وتُؤدي إلى تكاثفه لتكوين جسم بار. وقد أظهرت عمليات إعادة البناء ثلاثية الأبعاد والتحليلات المجهرية لجسم بار باستخدام تقنية تلوين الكروموسومات أنه يتميز بشكل أكثر نعومة واستدارة من الكروموسومات الجسمية والكروموسوم X النشط، على الرغم من تشابه حجمه مع الأخير، مما يُشير إلى أن كروماتينه أكثر تكثفًا بشكل طفيف فقط [ 6 ] .

دوره في السرطان

يحمل الكروموسوم X العديد من الجينات الكابتة للأورام والجينات الورمية ، لذا فإن عدم توازن الجرعة قد يُسهم في تطور السرطان من خلال إعادة تنشيطها أو إسكاتها. [ 20 ] وقد يتحقق ذلك من خلال ضعف التنظيم اللاجيني للكروموسوم X غير النشط (Xi) - فقد لوحظ في أنواع عديدة من السرطان (الورم الأرومي النخاعي، والورم الأرومي الدبقي ، وسرطان الثدي، وسرطان الدم النخاعي الحاد ) أن الكروموسوم X غير النشط (Xi) يُراكم طفرات أكثر من الكروموسومات الجسمية. [ 20 ]

إعادة تنشيط أجسام بار أمرٌ ممكن، وقد لوحظ في خلايا سرطان الثدي والمبيض . [ 21 ] أظهرت إحدى الدراسات أن تردد أجسام بار في سرطان الثدي كان أقل بكثير منه في الأفراد الأصحاء، مما يشير إلى إعادة تنشيط كروموسومات X التي كانت معطلة سابقًا. [ 21 ] في سلالات خلايا سرطان الثدي، لوحظ فقدان علامة الهيستون الكابتة H3K27me3 على كروموسوم X المعطل، مما أدى إلى تعطيل حالته الصامتة وظهور جينات مكبوتة عادةً. [ 22 ] يشمل ذلك التعبير عن كلا الأليلين لجينات مرتبطة بالكروموسوم X مثل TBL1X و HDAC8 ، مما قد يُغير مسارات رئيسية لتنظيم النسخ، ويساهم في نشأة السرطان .

من المقبول على نطاق واسع أن فقدان جسم بار في سرطانات الإناث ناتج عن تضاعف كروموسوم X النشط بسبب خطأ في الانقسام الخلوي. [ 23 ] على أي حال، من المرجح أن يكون الإفراط غير الطبيعي في التعبير عن هذه الجينات المرتبطة بالكروموسوم X هو ما قد يساهم في تطور الورم ونشوء السرطان. [ 22 ] [ 23 ]

انظر أيضاً

مراجع

يتم توفير روابط للمقالات كاملة النص حيثما يكون الوصول إليها مجانيًا، وفي الحالات الأخرى يتم ربط الملخص فقط.

  1. ↑ بار، إم إل؛ بيرترام، إي جي (1949). "تمييز مورفولوجي بين الخلايا العصبية الذكرية والأنثوية، وسلوك الخلية النووية الساتلية أثناء تسارع تخليق البروتين النووي". مجلة نيتشر . 163 (4148): 676-677 . Bibcode : 1949Natur.163..676B . doi : 10.1038/163676a0 . PMID 18120749. S2CID 4093883 .  
  2. 1 2 ليون، إم إف (2003). "فرضية ليون وفرضية LINE". ندوات في بيولوجيا الخلية والتطور . 14 (6): 313-318 . doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.015 . PMID 15015738 . 
  3. 1 2 براون، سي جيه، روبنسون، دبليو بي، (1997)، التعبير عن XIST وتعطيل الكروموسوم X في الأجنة البشرية قبل الانغراس . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية 61، 5-8 ( نص كامل بصيغة PDF )
  4. ↑ ليون، إم إف (1961). " عمل الجينات في الكروموسوم X للفأر ( Mus musculus L.)". مجلة نيتشر . 190 (4773): 372-373 . Bibcode : 1961Natur.190..372L . doi : 10.1038/190372a0 . PMID 13764598. S2CID 4146768 .  
  5. ↑ لي، جيه تي (2003). "تعطيل الكروموسوم X: نهج متعدد التخصصات". ندوات في بيولوجيا الخلية والتطور . 14 (6): 311-312 . doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.025 . PMID 15015737 . 
  6. غالوبا ، رافائيل؛ هيرد، إديث (23 نوفمبر 2018). " تعطيل الكروموسوم X: مفترق طرق بين بنية الكروموسوم وتنظيم الجينات" . المراجعة السنوية لعلم الوراثة . 52 : 535-566 . doi : 10.1146/annurev-genet-120116-024611 . ISSN 0066-4197 . PMID 30256677 .  
  7. 1 2 3 4 ميلر، فيونا أليس (2006-09-01). "«جنسك الحقيقي والمناسب»: نموذج بار الجسدي كعلم كافٍ للجنس . دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم، الجزء ج: دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم البيولوجية والطبية الحيوية . 37 (3): 459-483 . doi : 10.1016/j.shpsc.2006.06.010 . ISSN 1369-8486 . PMID 16980188 .  
  8. 1 2 "مسحة من الغشاء المخاطي للفم - رسم توضيحي: صورة من موسوعة ميدلاين بلس الطبية" . medlineplus.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أبريل 2025 .
  9. 1 2 3 4 5 ميلر، فيونا أليس (2006-09-01). "«جنسك الحقيقي والمناسب»: نموذج بار الجسدي كعلم كافٍ للجنس . دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم، الجزء ج: دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم البيولوجية والطبية الحيوية . 37 (3): 459-483 . doi : 10.1016/j.shpsc.2006.06.010 . ISSN 1369-8486 . PMID 16980188 .  
  10. 1 2 ليون، ماري (22 أبريل 1961). "عمل الجينات في الكروموسوم X للفأر (Mus musculus L.)". مجلة نيتشر . 190 (4773): 372-373 . Bibcode : 1961Natur.190..372L . doi : 10.1038/190372a0 . PMID 13764598 . 
  11. ↑ تشاو، جينيفر؛ ين، زيني؛ زيسش، سونيا؛ براون، كارولين (2005). "إسكات كروموسوم X لدى الثدييات" . المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية . 6 : 69-92 . doi : 10.1146/annurev.genom.6.080604.162350 . PMID 16124854 . 
  12. ^ شارما، ديبتي؛ كوشي، جورج؛ غوبتا، شروتي. شارما، بوشان؛ جروفر ، سونال (2018/01/10). "فك رموز دور جسم بار في الأورام الخبيثة: نظرة ثاقبة لسرطان الرأس والرقبة" . المجلة الطبية لجامعة السلطان قابوس . 17 (4): هـ389- هـ397. دوى : 10.18295/squmj.2017.17.04.003 . ردمك 2075-0528 . بمك 5766293 . بميد 29372079 .   
  13. ↑ كوتون، أليسون م.؛ تشين، تشيه-يو؛ لام، لوسيا ل.؛ واسرمان، ويث و.؛ كوبور، مايكل س.؛ براون، كارولين ج. (24-10-2013). "انتشار تعطيل الكروموسوم X إلى التسلسلات الصبغية الجسدية: دور عناصر الحمض النووي، وخصائص الكروماتين، والمجالات الكروموسومية" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 23 (5): 1211-1223 . doi : 10.1093/hmg/ddt513 . ISSN 1460-2083 . PMC 4051349. PMID 24158853 .   
  14. 1 2 3 روجول، سي.؛ أفنر، ب. (2003). "التحكم في تعطيل الكروموسوم X في الثدييات: ما الذي يكمن في المركز؟". ندوات في بيولوجيا الخلية والتطور . 14 (6): 331-340 . doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.014 . PMID 15015740 . 
  15. ↑ لي، جيه تي؛ دافيدو، إل إس؛ وارشاوسكي، دي. (1999). "Tisx، جين مضاد لـ Xist في مركز تعطيل الكروموسوم X". نات . جينيت . 21 (4): 400-404 . doi : 10.1038/7734 . PMID 10192391. S2CID 30636065 .  
  16. ^ شارما ، ديبتي (10 يناير 2018). "فك رموز دور جسم بار في الأورام الخبيثة" . المجلة الطبية لجامعة السلطان قابوس . 17 (4): 389-397 . دوى : 10.18295/squmj.2017.17.04.003 . بمك 5766293 . بميد 29372079 .  
  17. ↑ هيرد، إي.؛ روجول، سي.؛ أرنو، دي.؛ أفنر، بي.؛ أليس، سي دي (2001). " مثيلة الهيستون H3 عند الليسين-9 علامة مبكرة على الكروموسوم X أثناء تعطيله" . الخلية . 107 (6): 727-738 . doi : 10.1016/S0092-8674(01)00598-0 . PMID 11747809. S2CID 10124177 .  
  18. ↑ دي نابوليس، م.؛ ميرمود، ج. إ.؛ واكاو، ر.؛ تانغ، ي. أ.؛ إندو، م.؛ أباناه، ر.؛ نيستيروفا، ت. ب.؛ سيلفا، ج.؛ أوت، أ. ب.؛ فيدال، م.؛ كوسيكي، هـ.؛ بروكدورف، ن. (2004). "بروتينات مجموعة بوليكومب الحلقة 1أ/ب تربط إضافة اليوبيكويتين إلى الهيستون H2A بكبت الجينات الوراثي وتعطيل الكروموسوم X" . خلية التطور . 7 (5): 663-676 . doi : 10.1016/j.devcel.2004.10.005 . PMID 15525528 . 
  19. ↑ تشادويك، بي بي؛ ويلارد، إتش إف (2003). "منع التعبير الجيني بعد XIST: الحفاظ على الكروماتين المغاير الاختياري على الكروموسوم X غير النشط". ندوات في بيولوجيا الخلية والتطور . 14 (6): 359-367 . doi : 10.1016/j.semcdb.2003.09.016 . PMID 15015743 . 
  20. 1 2 جايمو، بينيديتو؛ روبرت-فينيسترا، تيريزا؛ أوزوالد، فرانز؛ غريبناو، جوست؛ بورغريف، تيلمان (2021-04-01). "منظم الكروماتين SPEN/SHARP في تعطيل الكروموسوم X والأمراض" . السرطانات . 13 (7): 1665. doi : 10.3390/cancers13071665 . ISSN 2072-6694 . PMC 8036811. PMID 33916248 .   
  21. 1 2 ناتيكار، براشانت إي؛ دي سوزا، فاطمة م. (2008). "إعادة تنشيط الكروموسوم X غير النشط في مسحة من الغشاء المخاطي للفم لسرطان الثدي" . المجلة الهندية لعلم الوراثة البشرية . 14 (1): 7-8 . doi : 10.4103/0971-6866.42320 . ISSN 0971-6866 . PMC 2840782. PMID 20300284 .   
  22. 1 2 شالينيه، رونان؛ بوبوفا، تاتيانا؛ ميندوزا-بارا، ماركو-أنطونيو؛ سليم، محمد-عاشق م.؛ جنتيان، ديفيد؛ بان، كريستين؛ بيولو، تريستان؛ ليروي، أوليفييه؛ مارياني، أوديت؛ غرونماير، هنريش؛ فنسنت-سالومون، آن؛ ستيرن، مارك-هنري؛ هيرد، إديث (أبريل 2015). "الكروموسوم X غير النشط غير مستقر فوقيًا وغير مستقر نسخياً في سرطان الثدي" . أبحاث الجينوم . 25 (4): 488-503 . doi : 10.1101/gr.185926.114 . ISSN 1549-5469 . PMC 4381521. PMID 25653311 .   
  23. 1 2 كارون، دون م.؛ لورانس، جين ب. (2013). "عدم استقرار الكروماتين المغاير في السرطان: من جسم بار إلى الأقمار الصناعية والمحيط النووي" . ندوات في بيولوجيا السرطان . 23 (2): 99-108 . doi : 10.1016/j.semcancer.2012.06.008 . PMC 3500402. PMID 22722067 .  

للمزيد من القراءة