العلاقة بين التعبير الجيني لجين CASPASE 3 وبعض المكونات الكيميوحيوية وحجم المبيض في مبايض النعاج المحلية Ovis aries

تؤدي الأغنام دوراً مهما في الدخل القومي وتحقيق التنمية الاقتصادية المستدامة، وذلك بسبب تنوع إنتاجها من اللحوم والحليب والصوف، وتتميز عن باقي الحيوانات بأنها المنتج الوحيد للصوف ( Atsan et al .,2007). تربى في العراق عادة ثلاث سلالات من الاغنام وهي العواسي و الكرادي والعرابي وتعد الاغنام العواسي السلالة الرئيسة في بلدان الشرق الاوسط ، لها القابلية العالية على تحمل الظروف البيئية القاسية، وتختلف صفاتها الانتاجية والتناسلية تبعا للبيئة والمنطقة التي تعيش فيها (Salman and Abdallah, 2014). تتميز الأغنام بقلة تكاليف تربيتها وغذائها فهي حيوانات كانسة لكافة المخلفات الحقلية وذات كفاءة تحويلية عالية للغذاء (سلطان وعبد الرحمن ، 2012).

تُعد الأغنام ذات احتياجات غذائية متواضعة، إذ يمكنها التغذية على بقايا المحاصيل وسد احتياجاتها الغذائية من مواد العلف الفقيرة، لذا فأن خصوبتها منخفضة (العذب ، 2008) إذ يعتبر مستوى التغذية من أهم العوامل التي يمكن أن تؤثر على الأداء التناسلي للحيوانات المجترة (الحيوانات المجترة الصغيرة على وجه الخصوص (Webb et al., 2004 ، Scaramuzzi et al., 2006، Zare-Shahneh et al., 2008 , Ying et al., 2011) ينعكس هذا التأثير على الجريبات المبيضية فقد اعطت دراسة مكونات السائل الجريبي صورة واضحة عن الاحتياجات الأساسية الضرورية من المواد الأيضية والأيونية والهرمونية والأملاح وعوامل النمو والتثبيط لإستمرار نموها ونضجها والذي ينعكس على إنضاج وإخصاب البويضات مختبرياً(Mohanan et al ., 2018).السائل الجريبي يحتوي على المكونات الأيضية مثل البروتين الكلي والكوليستيرول الكلي والكلوكوز والدهون الثلاثية ( Leroy et al ., 2004) ، والأيونات مثل المغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والكلور والفسفور (Galli et al.,2003)، والهرمونات مثل هرمون محفز الجريبة وهرمون الاباضة و هرمون المودق(Estrogen) وهرمون الحمل(Progesterone) (Moiadi and Kolsum, 2013 ).

ان التغيرات المظهرية في الاعضاء عادة تكون مرتبطة بحدوث موت الخلايا فسلجيا او موت الخلايا المبرمج (William,1995). في المراحل المبكرة يتم تمييز موت الخلايا المبرمج عن طريق تنشيط نوكلياز داخلي، وتدهور الكروماتين، والتكثيف النووي. الخلايا الواقعة تحت الموت المبرمج يحصل لها انكماش وتبدأ بفقد مكوناتها لصالح خلايا مجاورة لها. الاجسام المتبقية تمتص من الخلايا المجاورة او الخلايا الملتهمة الكبيرة (macrophage). الخلايا الواقعة تحت الموت المبرمج تختفي تماما خلال بضع ساعات ( Ellis et al., 1991، Barr and Tomei, 1994 ). الموت المبرمج جزء من ميكانيكية العمل في خلايا الحويصلة غير النامية ( atresia) (1994 Jolly et al., ، 1991 ( Hirshfield., وتكون خلايا الجسم الأصفر (,1993 Juengel et al.، ZhengJ et al.,1994).

التعبير الجيني ( Gene expression)

يسمى أيضاً التعبير البروتيني (Protein expression) ويشمل العملية التي يتم من خلالها استخدام المعلومات الجينية لتخليق منتجات جينية وظيفية، أي هو العملية التي يتم فيها نسخ الحامض النووي DNA) Deoxyribonucleic Acid) إلى الحامض النووي الريبي mRNA))Messenger Ribonucleic Acid ) ، ومن ثم ترجمته إلى البروتين وهي آلية منظمة بشكل صارم تتحكم في قابلية جميع الكائنات الحية للتكيف، بما في ذلك بدائيات النواة وحقيقيات النوى، وعليه يمكن للخلايا أن تستجيب للإشارات الخارجية وتتكيف مع التغيرات في البيئة (2009, Joanne، Eugene ,2015). يعد الحامض النووي ( DNA) هو أساس جميع الكائنات الحية،اذ أنه يحتوي على معلومات وراثية وتعليمات لتخليق وتنظيم البروتين (,2015 Muskhelishvili Travers and)، يتم تشفير تعليمات تخليق بروتين معين في جزء من الدنا (DNA)، والذي يسمى الجين (Gerstein et al., 2007)، ويُسمى الموقع المحدد للجين على الكروموسوم Locus)) الذي قد يحتوي الموضع المناسب في الكروموسومات المقترنة على قطع من الدنا (DNA) نفسها أو مختلفة قليلاً، والتي تسمى الأليلات (Alleles) (Simm,1998) ، اذ تنص المبادئ الاساسية للبيولوجيا الجزيئية على أن المعلومات الوراثية من الحامض النووي DNAتتحول إلى الحامض النووي الريبي ثم إلى البروتين(Central Dogma) (Gerstein et al.,2007)، إذ يتم تخليق البروتين من الحامض النووي الدنا بطريقتين:

النسخ (Transcription)

العملية التي ينسخ بها بوليميريز الحامض النووي الريبي (RNA polymerase) تسلسل النيوكليوتيدات من الجين إلى الرنا المرسال ((mRNA Messenger RNA) باستخدام الحامض النووي الدنا كقالب (Gerstein et al.,2007, Eugene,2015).

الترجمة (Translation)

وهي العملية التي يتم بها تحويل الرنا المرسال (mRNA) إلى بروتين ويحدث في الريبوسومات (Ribosomes)، إذ يتم تنظيم تتابع البروتينات الوظيفية في إنتاج الخلايا في مراحل مختلفة من التعبير الجيني، لاسيما على مستوى النسخ (2015( Eugene , .

طرائق قياس التعبير الجيني

هناك عدة طرائق لقياس التعبير الجيني منها طرائق عالية التعقيد (High complexity methods) مثل التحليل التسلسلي للتعبير الجيني (Serial Analysis of Gene Expression- SAGE) , المصفوفات الصغيرة للحمض النووي الدنا (DNA microarray)، وتتابع الحمض النووي الريبي RNA) Sequencing)). وطرائق منخفضة إلى متوسطة التعقيد ( Low complexity methods) مثل وصمة وسترين (Western blotting) , وصمة نورثرن (Northern blotting) , فحص مراسل الجين (Reporter gene assay) , وتفاعل سلسلة البلمرة للنسخ العكسي ( Reverser t-PCR) transcription polymerase chain Reaction)).

موت الخلايا المبرمج

وهي عملية فسلجية مبرمجة بغرض ازالة الخلايا المتضررة او الزائدة Liu et al .,1996)). وتوجد طريقتان لحدوث ذلك في خلايا اللبائن الاولى هو مسار المايتوكوندريا وتبدأ من خلال تفعيل بروتينات بادئة الموت المبرمج BH3)) كاستجابة لمدى واسع من عوامل الاجهاد وتعتمد على إطلاق بروتينات من الجدار الداخلي للمايتوكوندريا أما الثانية وهو مسار خارجي ويكون من خلال ارتباط عوامل مستقبلات الموت في جدار الخلية (Kiraz et al.,2016، Kaipia et al.,1997). هنالك عائلتين رئيسيتين من الجينات لعملية الموت المبرمج للخلايا الاولى هي عائلة BCL2)) وهذه فيها عوامل محفزة لموت الخلايا(Pro-apoptotic) واخرى تلعب دورا مضادا لذلك تسمى (anti-apoptotic), اما الثانية فهي عائلة كاسبيس (Caspase) وهذه تتكون من 1 و 2 و 3 وتتواجد داخل الخلية كأنزيمات غير فعالة والتي تصبح فعالة مع تطور عملية الموت المبرمج (Sheena et al., 2018).: الموت المبرمج في الخلايا الحبيبية (Granulosa cells)

النظرة القديمة للموت المبرمج في الخلايا الحبيبية للجريبات المبيضية الناضجة تقول ان الموت المبرمج هو انعكاس لنضج الخلايا وهي مؤشر للضعف النوعي لمحتوى البويضة. على العكس من هذا ظهر ان الموت المبرمج جزء اساس من التطور الطبيعي في البويضة لا ينبأ بنوعية البويضة ومن ثم حدوث الحمل (Sheena et al., 2018). ان الحويصلات التي تنتج بويضات لاغراض التخصيب لديها موت مبرمج اقل في الخلايا الحبيبية ان معدل الحمل ونوعية البويضة مرتبطة بحدوث موت الخلايا المبرمج في النساء عند اجراء التخصيب الخارجيIVF In Vitro Fertilization (Oosterhuis et al .,1998). تحدث عملية الموت المبرمج (زيادة الاجسام باي كنوتك pyknotic) لدى النساء الأكبر سناً وهذا خطأ في التشخيص بينما الصحيح ان الحويصلات التي تنتج بويضات لاغراض التخصيب لديها موت مبرمج اقل في الخلايا الحبيبية (1998 Oosterhuis et al., ، Nakahara et al.,1997).

الفرق بين التنكرز Necrosis)) والموت المبرمج Apoptosis))

التنكرزNecrosis)) يحصل نتيحة تعرض الخلية الى مواد سامة مسببة انتفاخ وخلل في عضيات الخلية مؤدية الى تدمير غلاف الخلية وتبعثر محتويات الخلية (Bonfoco et al.,1995). وذلك يؤدي الى حدوث التهابات في الجسم .اما الموت المبرمج Apoptosis)) فيحدث نتيجة لعمل عدة مسارات تنتهي بحدوث انكماش في الخلية وخروج السايتوبلازم وتجزا العضيات (Tilly et al., 1992, Bomsel-Helmreich et al.,1979 (ولايؤدي ذلك الى حدوث استجابة التهابية كما يفقد غلاف الخلية خصائصه وتتغلف الخلية بالشكل الذي يمنع مكوناتها من التاثير على مكونات الخلايا المجاورة وهذا لايحصل في حالة التنكرز (Oosterhuis et al.,1998).

عملية تكوين
الجريبات Folliculogenesis

تتم عملية تكوين الجريبات في قشرة
المبيض وتكون الجريبة المبيضية على شكل كروي وتحتوي على طبقة واحدة من الخلايا
الظهارية المسطحة التي تحيط بالبويضة (Knight and Glister, 2006). تتكون
الجريبات في المراحل المبكرة من الحمل وتتطور لتكون البويضات (Dieleman et al., 2002). ان عملية
تكوين الجريبات تخضع لسيطرة هرمونية بواسطة هرمون محفز الجريبات، وهرمون الاباضة
وخلال هذه العملية يزداد قطر الجريبة بسبب زيادة قطر البويضة وزيادة عدد طبقات
الخلايا المرتبطة بنمو البويضة (McNeilly et al.,2003).

صَنفت مراحل تطور الجريبة في الأغنام حسب عدد صفوف الخلايا
الحبيبية الى أربعة انواع، النوع الأول: الجُريبة الأوليـة (Primordial follicle)، والنـوع الثـاني: الجُريبة الإبتدائيـة (Primary Follicle)، والنوع الثـالث: الجُـريبة ما قبل الغـار او التجويف (Preantral follicle)، والنوع الرابع: الجُريبة الغارية (Antral Follicle) Driancourt
,2001)). بين Morton et al. (2007)
ان الجريبة الأولية تتكون من
طبقة واحدة من الخلايا المسطحة الحبيبية، وتحتوي بداخلها على بويضة ابتدائية (Primary oocyte) ويتراوح
قطرها 0.03 – 0.05 ملم ولا تحتوي على النطاق الشفاف. مع بدأ تحويل الجريبة
الابتدائية الى ثانوية تكون العملية مصحوبة بالتغيرات في الخلايا الحبيبية إذ
تـــتحول فــيه الخلايا الظهارية المكعبة البسيطة الى خلايا ظهارية عمودية مطبقة
كاذبة وتحتوي هذه الخلايا على فجوات ((Ackert
et al.,2001.

اقرأ ايضا : قياس مستويات الدهون في الدم لأناث اغنام العواسي الحوامل والمرضع

المسارات الرئيسية لحدوث الموت المبرمج في الجريبات المبيضية

هناك ثلاثة مسارات رئيسية لحدوث موت الخلايا المبرمج في الخلايا الحبيبية (Shen et al..،2014). الأول زيادة الأدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي ( CAMP) نتيجة تحفيز عامل النمو من خلال كرانزيم (Granzyme B), المسار الثاني عن طريق تفعيل عائلة (Bcl2)؛ والمسار الثالث عن طريق إستعمال عوامل التنكرز وهي (TNFA) و (Fasl – Fas ) ومستقبلات الموت الأخرى؛ وكلها تنتهي بتحفيز الكاسبيس على تحطيم المادة الوراثية (DNA) في المبيض. إن كرانزيم B تحفز عن طريق هرمونات المناسل ( gonadotropin hormone) مثل GnRH متجاوزا المايتوكوندريا لإبقاء فعاليتها في المراحل الأولية للموت المبرمج للحفاظ على فعاليتها في المراحل الأولية للموت المبرمج حتى بحدوث تحطم في المادة الوراثية والنواة (Amsterdam et al.,2003). إن الموت المبرمج ممكن أن ينشأ عن طريق تحفيز عدد من العوامل الخارجية تحدث ضرر في المادة الوراثية (DNA) وجهداً تأكسدياً, التي تحفز (P53)الذي يبدأ عندها ميكانيكية الموت المبرمج (et al .,2006 Nottola , Tilly et al .,1992 , Matsuda et al.,2012 ). على العكس من ذلك عوامل اخرى كعامل IGF (Insulin-like growth factor) وعامل FGF (Fibroblast growth factor) فضلا عن ( LH FSH , ) تعمل كمضادات لحدوث الموت المبرمج التي تخلق ظروفا تؤدي الى بطء الخلية .

م.م. مرتضى شعيت

العلاقة بين التعبير الجيني لجين CASPASE 3 وبعض المكونات الكيميوحيوية وحجم المبيض في مبايض النعاج المحلية Ovis aries