كروموسوم Y يتحلل. يمكن أن يختفي الذكر

يتم تحديد جنس الأطفال الرضع والثدييات من خلال جين يحدد جنس الذكور على كروموسوم Y. لكن الكروموسوم Y البشري يتدهور ويمكن أن يختفي في غضون بضعة ملايين من السنين ، مما يؤدي إلى انقراضنا ، ما لم يتطور جين جنسي جديد .

النبأ السار هو أن فرعين من القوارض فقدا بالفعل كروموسوم Y الخاص بهم وعاشوا ليخبروا الحكاية. لم ينقرضوا

تظهر ورقة بحثية حديثة نُشرت في Proceedings of the National Academy of Science كيف طور الجرذ الشوكي جينًا جديدًا يحدد جنس الذكور.

كيف يحدد كروموسوم Y الجنس البشري

في البشر ، كما هو الحال في الثدييات الأخرى ، تمتلك الإناث اثنين من الكروموسومات X ولدى الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم صغير يسمى Y. الأسماء لا علاقة لها بشكلها. X تعني "غير معروف".

يحتوي X على حوالي 900 جين تؤدي جميع أنواع الأنشطة غير المتعلقة بالجنس. من ناحية أخرى ، يحتوي كروموسوم Y على عدد قليل من الجينات (حوالي 55) والكثير من الحمض النووي غير المشفر - الحمض النووي المتكرر البسيط الذي لا يبدو أنه يفعل أي شيء ، لكن الكروموسوم Y مهم جدًا لأنه يحتوي على مفتاح الجين الذي يبدأ نمو الذكور في الجنين.

في حوالي 12 أسبوعًا بعد الحمل ، ينشط هذا الجين الرئيسي الجين الآخر الذي ينظم نمو الخصية. تنتج الخصية الجنينية هرمونات ذكورية (هرمون التستوستيرون ومشتقاته) ، والتي تضمن نمو الطفل مثل الصبي.

تم تحديد جين الجنس الرئيسي هذا باسم SRY (منطقة الجنس من Y) في عام 1990. وهو يعمل عن طريق إطلاق مسار جيني يبدأ بجين يسمى SOX9 ، وهو أمر حاسم لتحديد جنس الذكور في جميع الفقاريات ، على الرغم من عدم وجوده على الكروموسومات الجنسية.

اختفاء حرف Y

تحتوي معظم الثدييات على كروموسوم X و Y مشابه لكروموسومنا: X مع العديد من الجينات و Y مع SRY وعدد قليل من الآخرين. يطرح هذا النظام مشاكل بسبب الجرعات غير المتكافئة لجينات X عند الذكور والإناث.

كيف تطور مثل هذا النظام الغريب؟ الاكتشاف المفاجئ هو أن خلد الماء الأسترالي يحتوي على كروموسومات جنسية مختلفة تمامًا ، تشبه تلك الموجودة في الطيور.

في خلد الماء ، يكون زوج XY مجرد كروموسوم عادي ، له عضوان متساويان. يشير هذا إلى أن الثدييات X و Y كانت زوجًا طبيعيًا من الكروموسومات منذ وقت ليس ببعيد.

وهذا يعني بدوره أن كروموسوم Y فقد 900-55 (845) جينة نشطة في 166 مليون سنة تطور فيها البشر وخلد الماء بشكل منفصل. هذه خسارة تقارب خمسة جينات لكل مليون سنة. بهذا المعدل ، ستختفي آخر 55 جينًا خلال 11 مليون سنة.

أثار ادعاءاتنا بالاختفاء الوشيك لكروموسوم Y البشري ضجة ، وحتى اليوم هناك ادعاءات وادعاءات مضادة حول العمر المتوقع لكروموسوم Y لدينا - تقديرات تتراوح من اللانهاية إلى بضعة آلاف من السنين.

القوارض بدون كروموسوم Y.

الخبر السار هو أننا نعرف سلالتين من القوارض فقدت بالفعل كروموسوم Y الخاص بها ولا تزال على قيد الحياة.

تتباهى فئران الخلد في أوروبا الشرقية والفئران الشوكية اليابانية ببعض الأنواع التي اختفى فيها كروموسوم Y و SRY تمامًا. يبقى الكروموسوم X بجرعة مفردة أو مزدوجة في كلا الجنسين.

في حين أنه لا يزال من غير الواضح كيف تحدد فئران الخلد الجنس بدون جين SRY ، إلا أن فريقًا بقيادة عالم الأحياء بجامعة هوكايدو Asato Kuroiwa كان حظًا أفضل مع الفئران الشوكية ، وهي مجموعة من ثلاثة أنواع في عدة جزر يابانية ، وكلها معرضة لخطر الانقراض.

وجد فريق كورويوا أن معظم الجينات الموجودة في الفئران الشوكية Y تم نقلها إلى كروموسومات أخرى. لكنه لم يجد أي أثر لـ SRY ولا للجين الذي يحل محله.

في عام 2022 ، نشروا تعريفًا ناجحًا في PNAS. وجد الفريق متواليات وُجدت في جينومات الذكور وليس الإناث ، ثم صقلوها وحللوها على كل فأر على حدة.

اكتشفوا اختلافًا بسيطًا بالقرب من الجين الجنسي الرئيسي SOX9 ، على الكروموسوم 3 من الجرذ الشوكي. نسخة صغيرة (فقط 17000 زوج أساسي من بين أكثر من 3 مليارات) كانت موجودة في جميع الذكور وليس الإناث.

يقترح الباحثون أن هذه القطعة الصغيرة المكررة من الحمض النووي تحتوي على المفتاح الذي ينشط عادةً SOX9 استجابةً لـ SRY. عندما أدخلوا هذه الازدواجية على الفئران ، وجدوا أنها تزيد من نشاط SOX9 ، وبالتالي فإن التعديل قد يسمح لـ SOX9 بالعمل بدون SRY.

ماذا يعني هذا لمستقبل الرجال

أثار الزوال التطوري الوشيك لكروموسوم Y البشري تكهنات حول مستقبلنا.

بعض السحالي والثعابين هي من الأنواع الأنثوية فقط ويمكن أن تنتج بيضًا بجيناتها الخاصة من خلال ما يسمى بالتوالد العذري. لكن هذا لا يمكن أن يحدث في البشر أو الثدييات الأخرى لأن لدينا ما لا يقل عن 30 جينًا حاسمًا "مطبوعًا" لا يعمل إلا إذا أتوا من الأب عن طريق الحيوانات المنوية.

للتكاثر ، نحتاج إلى الحيوانات المنوية والرجال ، مما يعني أن نهاية كروموسوم Y يمكن أن تنذر بانقراض الجنس البشري.

يدعم الاكتشاف الجديد إمكانية بديلة: أن البشر يمكن أن يطوروا جينًا جديدًا يحدد الجنس. وهكذا قد تختفي Y ، لكن التمييز بين الذكور والإناث لن يختفي.

ومع ذلك ، فإن تطور جين جديد يحدد الجنس ينطوي على مخاطر. ماذا لو تطور أكثر من نظام جديد في أجزاء مختلفة من العالم؟ سيكون لدينا أنواع مختلفة وغير قابلة للتهجين.

ومع ذلك ، فإن الأوقات طويلة جدًا ولا داعي للقلق في الوقت الحالي. الرجل موجود ولديه جين Y.

مقالة كروموسوم Y تتحلل. يمكن أن يختفي الذكر من السيناريوهات الاقتصادية .