Kırmızı kromozom Y, çok daha büyük X kromozomunun yanında. Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü

Y kromozomu erkekliğin bir sembolü olabilir, ancak güçlü ve kalıcı bir şey olduğu giderek daha açık bir şekilde ortaya çıkıyor. Her ne kadar taşır “Ana şalter” geni, SRY, Bir embriyonun erkek (XY) veya dişi (XX) olarak gelişip gelişmeyeceğini belirleyen, çok az sayıda başka gen içerdiğini ve yaşam için gerekli olmayan tek kromozom olduğunu belirler. Sonuçta, kadınlar, bir olmadan gayet iyi idare ediyorlar.

Dahası, Y kromozomu hızlı bir şekilde dejenere olmuş, dişileri iki mükemmel normal X kromozomu ile bırakmış, ancak erkeklerde X ve buruşuk Y'li erkekler bırakmıştır. Aynı oranda dejenerasyon devam ederse, Y kromozomu sadece 4.6m yıl kaldı tamamen kaybolmadan önce. Bu uzun bir süre gibi görünebilir, ancak 3.5 milyar yıldır dünyadaki yaşamın var olduğunu düşündüğünüz zaman değil.

Y kromozomu her zaman böyle olmamıştı. Saati yıllar önce 166m'e, ilk memelilere geri sarırsak, hikaye tamamen farklıydı. İlk “proto-Y” kromozomu aslen X kromozomu ile aynı boyuttaydı ve aynı genleri barındırıyordu. Bununla birlikte, Y kromozomlarının temel bir kusuru vardır. Hücrelerimizin her birinde iki nüshası olan diğer tüm kromozomların aksine, Y kromozomları babalardan oğullarına geçen tek bir kopya olarak bulunur.

Bu, Y kromozomu üzerindeki genlerin, her nesilde meydana gelen genlerin “karıştırılması” olan ve genlerin zararlı gen mutasyonlarının giderilmesine yardımcı olan genetik rekombinasyona uğramayacağı anlamına gelir. Rekombinasyonun yararlarından yoksun bırakılan Y kromozomal genleri zaman içinde dejenere olur ve sonunda genomdan kaybolur.

Buna rağmen, son araştırmalar Y kromozomunun “frenleri devreye sokmak” için bazı oldukça inandırıcı mekanizmalar geliştirdiğini ve gen kaybının muhtemel bir durma hızını yavaşlattığını göstermiştir.

Mesela, yakın tarihli bir Danimarka çalışması, PLoS Genetiğinde yayınlandıY kromozomunun 62 farklı erkeklerden sekanslanmış kısımları ve sağlıklı sperm fonksiyonunu destekleyen ve gen kaybını azaltan genlerin çoklu kopyalarının elde edilmesine izin veren "gen amplifikasyonuna" izin veren büyük ölçekli yapısal düzenlemelere eğilimli olduğunu keşfetti.

Çalışma ayrıca, Y kromozomunun “palindromes” (“kayık” kelimesi gibi geriye doğru aynı okuyan DNA dizileri) adında sıra dışı yapılar geliştirdiğini ve daha fazla bozulmadan koruduğunu göstermiştir. Y kromozomundaki palindromik sekanslarda yüksek oranda “gen dönüşüm olayları” kaydettiler - bu temelde hasar görmüş genlerin şablon olarak hasarsız bir yedek kopya kullanılarak onarılmasını sağlayan bir “kopyala ve yapıştır” işlemidir.

Diğer türlere bakmak (memelilerde ve diğer bazı türlerde Y kromozomları bulunur), büyüyen Kanıt gövdesi, Y kromozomu gen amplifikasyonunun pano boyunca genel bir prensip olduğunu gösterir. Bu büyütülmüş genler sperm üretiminde ve (en azından kemirgenlerde) yavru cinsiyet oranının düzenlenmesinde kritik rol oynamaktadır. Yazma Moleküler Biyoloji ve Evrim Son zamanlarda, araştırmacılar farelerde gen kopya sayısındaki bu artışın doğal seleksiyonun bir sonucu olduğunu kanıtlarlar.

Y kromozomunun gerçekten yok olup olmadığı sorusu üzerine, şu anda İngiltere gibi bilim topluluğu, şu anda bölünmüş “bırakanlar” ve “kalanlar” içine. İkinci grup, savunma mekanizmalarının çok iyi bir iş çıkardığını ve Y kromozomunu kurtardığını savunuyor. Ancak, ayrıntılar, yaptıkları tek şeyin, Y kromozomunun, sonunda uçurumdan düşmeden önce tırnaklarıyla tutturulmasına izin vermek olduğunu söylüyor. Bu nedenle tartışma devam ediyor.

İzin tartışmalarının önde gelen savunucusu, La Trobe Üniversitesi'nden Jenny Graves Avustralya’da, uzun vadeli bir bakış açısı alırsanız, Y kromozomlarının kaçınılmaz şekilde mahkum edildiğini iddia eder - bazen beklenenden biraz daha uzun süre dayansalar bile. 2016 gazetesinde, işaret ediyor o Japon dikenli fareler ve köstebek volları Y kromozomlarını tamamen kaybetti - ve Y kromozomunda kaybedilen veya yaratılan genlerin işlemlerinin kaçınılmaz olarak doğurganlık sorunlarına yol açtığını savunuyor. Bu da sonuçta tamamen yeni türlerin oluşumunu sağlayabilir.

Erkeklerin ölümü?

Bir bölümde tartıştığımız gibi yeni e-kitapİnsanlarda Y kromozomu ortadan kalkmasa da, erkeklerin kendilerini dışarıda bırakmaları gerektiği anlamına gelmez. Y kromozomlarını tamamen kaybeden türlerde bile, erkekler ve dişiler üreme için hala gereklidir.

Bu durumlarda, genetik erkekliği belirleyen SRY “ana şalter” geni, farklı bir kromozoma taşınmıştır, bu, bu türün bir Y kromozomuna ihtiyaç duymadan erkek ürettiği anlamına gelmektedir. Bununla birlikte, cinsiyet belirleyici yeni kromozom - SRY'nin devam ettiği - daha sonra, önceki Y kromozomlarına mahkum edilen rekombinasyon eksikliğinden ötürü dejenerasyon sürecine tekrar başlamalıdır.

Bununla birlikte, insanlar hakkındaki ilginç şey, normal insan üremesi için Y kromozomuna ihtiyaç duyulurken, yardımlı üreme teknikleri kullanıyorsanız taşıdığı genlerin çoğunun gerekli olmamasıdır. Bu, genetik mühendisliğinin yakında yapabileceği anlamına gelir Y kromozomunun gen fonksiyonunu değiştiriraynı cinsiyetten kadın çiftlerin veya infertil erkeklerin gebe kalmasını sağlamak. Ancak, herkesin bu şekilde düşünmesi mümkün olsa bile, bereketli insanların doğal olarak üremeyi bırakması pek olası görünmüyor.

Her ne kadar bu ilginç ve çok tartışılan bir genetik araştırma alanı olsa da endişelenmenize gerek yok. Y kromozomunun tamamen yok olup olmayacağını bile bilmiyoruz. Ve göstermiş olduğumuz gibi, olsa bile, normal çoğaltmanın devam edebilmesi için erkeklere ihtiyaç duymaya devam edeceğiz.

Nitekim, bazı “şanslı” erkeklerin baba olarak seçildiği “çiftlik hayvanı” tipi bir sistem olasılığı, çocuklarımızın çoğunluğunun kesinlikle ufukta olmadığı. Her durumda, gelecek 4.6m yıllarında çok daha fazla endişe kaynağı olacak.

Yazarlar Hakkında

Darren Griffin, Genetik Profesörü, University of Kent ve Moleküler Biyoloji ve Üreme Bölümü Öğretim Üyesi Peter Ellis, University of Kent

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon