تعیین جنسیت فراتر از ژنتیک؛ کمبود آهن ممکن است موجب رشد تخمدان در جنین‌های نر شود
پژوهشگران نشان داده‌اند که پایین بودن سطح آهن در بدن موش‌های باردار ماده می‌تواند باعث شود جنین‌های نر، علی‌رغم ساختار ژنتیکی‌شان، تخمدان تشکیل دهند. این کشف می‌تواند تحول چشمگیری در درک علمی ما از فرایند تعیین جنسیت ایجاد کند و به‌نظر می‌رسد نخستین مورد مستندی باشد که در آن تاثیر عوامل محیطی بر این فرایند در پستانداران گزارش شده است.
به گزارش زومیت، معمولا تصور می‌شود جنسیت در پستانداران در لحظه‌ای تعیین می‌شود که اسپرم تخمک را بارور میکند؛ هرچند برای مدت کوتاهی جنین در حالتی نامشخص قراد دارد، به‌طوری‌که در آن مرحله هنوز نمی‌توان آن را نر یا ماده دانست.
براساس تفسیرهای مرسوم، پس از آن مرحله از ابهام، جنین معمولا براساس ژنتیک خود درجهت جنسیت نر یا ماده رشد میکند و اگر یک کروموزوم Y داشته باشد، به نر و در صورت داشتن دو کروموزوم X، به ماده تبدیل می‌شود. بااینحال، «معمولا» به معنای «همیشه» نیست.
فرآیند تعیین جنسیت جنین بسیار پیچیده است. شاید شنیده باشید همه جنین‌ها در ابتدا ماده هستند و سپس در مراحل بعدی رشد تغییر می‌کنند، اما این دیدگاه دقیق نیست و بیان بسیار ساده‌شده‌ای از وضعیتی بسیار پیچیده‌تر است.
درواقع، در مراحل اولیه رشد، اندام‌های تولیدمثلی جنین تمایز نیافته‌اند و ازنظر ظاهری شبیه اندام‌های ماده هستند. بااینحال، مدتی بعد در طول دوران بارداری، اگر جنین دارای کروموزوم Y باشد، ژنی فعال می‌شود که تشکیل بیضه‌ها را به‌دنبال دارد. این ژن که SRY نامیده می‌شود، روی کروموزوم Y قرار دارد و نقشی کلیدی در تعیین جنسیت ایفا میکند.
پژوهشگران دریافته‌اند عوامل محیطی می‌توانند بر جنسیت جنین تأثیر بگذارند
ژن SRY پیام‌هایی ارسال میکند که باعث تولید پروتئینی به نام «فاکتور تعیین‌کننده بیضه» می‌شود که در حالت معمول فرآیند رشد ویژگی‌های جنسی نر را مطابق با الگوهای ژنتیکی فرد هدایت میکند. این ژن مسیر رشد جنین را به سمت تشکیل بیضه‌ها هدایت و از رشد ساختارهای تولیدمثلی ماده مانند تخمدان‌ها و رحم جلوگیری میکند. ژن مذکور همچنین موجب آغاز تولید هورمون‌های جنسی و فعال‌شدن سایر ژن‌هایی می‌شود که در شکل‌گیری ویژگی‌های جسمی مرتبط با هر جنس نقش دارند.
در پستانداران، فرایند مذکور در رحم مادر صورت می‌گیرد. تا پیش از این تصور می‌شد تاثیرات محیطی در این مرحله در حداقلی‌ترین حالت است یا اصلا وجود ندارد. اما پژوهش جدید این فرضیه را به چالش می‌کشند.
پژوهشگران دریافتند که اگر میزان آهن در بدن موش ماده تا حد مشخصی کاهش یابد، در برخی موارد ژن SRY ممکن است غیرفعال شود. آن‌ها این موضوع را در مجموعه‌ای از آزمایش‌ها نشان دادند که در آن با استفاده از داروی دفراسیروکس، کمبود آهن را در موش‌های ماده ایجاد کردند. درنتیجه، از میان ۷۲ جنین مورد بررسی، چهار جنین دارای کروموزوم‌های جنسی XY ، دو تخمدان تشکیل دادند و در بدن یک جنین نیز یک تخمدان و یک بیضه رشد کرد.
در مجموعه‌ای دیگر از آزمایش‌ها، سطح آهن در جنین‌های نر ازطریق کشت غده جنسی در شرایط آزمایشگاهی دستکاری شد. تیم تحقیقاتی دریافت که از بین ۳۹ جنین دارای کروموزوم‌های XY، شش مورد با دو تخمدان به دنیا آمدند. همچنین یک موش دارای یک بیضه و یک تخمدان متولد شد.
نتایج توصیف‌شده نشان می‌دهد عوامل محیطی مانند سطح آهن می‌توانند بر تکامل جنسی در پستانداران تاثیر بگذارند. گرچه تعداد موش‌های متاثر ممکن است کم به‌نظر برسد، همین مقدار برای اثبات این موضوع کافی است که تعیین جنسیت فقط به ژنتیک محدود نمی‌شود و عوامل دیگری نیز در این فرایند نقش دارند.
به‌نظر می‌رسد کاهش شدید سطح آهن بر فعالیت آنزیم KDM3A تاثیر می‌گذارد. این آنزیم در فعال شدن ژن SRY نقش دارد و وقتی در عملکرد آن اختلال ایجاد شود، ژن مذکور فعال نمی‌شود و همین امر موجب ایجاد خصوصیات ماده در جنین‌هایی می‌شود که ازنظر ژنتیکی نر هستند.
نتایج مطالعه می‌توانند درک ما از نحوه تعیین جنسیت را تغییر دهند، هرچند هنوز مشخص نیست آیا شرایط مشابه در انسان‌ها نیز موجب همین تغییرات خواهد شد یا خیر. بااینحال، یافته‌ها نشان می‌دهند که عوامل محیطی نیز در فرایندی که مدت‌ها تصور می‌شد صرفا به عوامل ژنتیکی وابسته است، نقش دارند.
مطالعه در مجله نیچر منتشر شده است.
