کروموزوم Y در حال ناپدید شدن است؟

اما کروموزوم Y در حال تحلیل رفتن است و ممکن است تا چند میلیون سال بعد ناپدید و به انقراض ما منجر شود؛ مگر آنکه  ژن‌های جنسیت جدیدی ایجاد کنیم.  

خبر خوش آن است که دو جونده همین حالا کروموزوم Y را از دست داده‌ و زنده مانده‌اند تا به ما بگویند ماجرا از چه قرار است. مقاله‌ای که در نشریه Proceedings of the National Academy of Science منتشر شده است، به ما نشان می‌دهد که این ژن‌های تعیین‌کننده جنسیت مذکر چطور در موش‌ها تکامل یافته‌اند.

کروموزوم Y چطور جنسیت انسان‌ها را تعیین می‌کند؟

در انسان‌ها و سایر پستانداران، موجودات ماده دو کروموزوم X دارند و نرها یک کروموزوم X و یک کروموزوم کوچک Y دارند. این اسامی هیچ ارتباطی با ظاهرشان ندارند؛ درواقع X به معنای «ناشناخته» است.

کروموزوم X حاوی 900ژن است و هزار نوع کار نامرتبط با جنسیت انجام می‌دهد. اما کروموزوم Y حاوی چندتایی ژن (حدود 55) و تعداد زیادی دی.ان.ای غیرکدکننده ـ دی.ان.ای‌های ساده تکرارشونده که به نظر می‌رسد هیچ کاری انجام نمی‌دهند ـ است.

اما کروموزوم Y  بسیار قوی است زیرا حاوی همه ژن‌های به تمامی مهمی است که رشد یک جنس نر را در دوران جنینی کلید می‌زنند. حدودا 12هفته بعد از لقاح، این ژن اصلی، ژن‌های دیگری که برای تنظیم رشد بیضه‌ها لازم هستند را روشن می‌کند. بیضه‌های جنینی هورمون‌های مردانه (تستوسترون و مشتقات آن) را می‌سازند که اطمینان می‌بخشد جنین پسر خواهد شد.

این ژن جنسیت در سال 1990 با عنوان SRY (ناحیه جنسی روی Y) شناسایی شد. این ژن با راه‌اندازی یک مسیر ژنتیکی با ژنی به نام SOX9 کار می‌کند که هر چند روی کروموزوم‌های جنسیت قرار ندارد، ولی برای تعیین جنسیت نر در همه مهره‌داران کلیدی محسوب می‌شود.

کروموزوم Y در حال ناپدید شدن

بیش‌تر پستانداران کروموزوم‌های X  و Y شبیه به ما دارند؛ یک کروموزوم X با کلی ژن و یک کروموزوم Y به همراه SAR و چندتایی ژن دیگر. چون تعداد ژن‌های X در نر و ماده برابر نیست، برای این سیستم مشکلاتی ایجاد می‌شود. چنین سیستم عجیبی چطور ایجاد شده است؟ یافته شگفت‌انگیز درباره پلاتی‌پوس استرالیایی آن است که این موجود کروموزوم‌های جنسی کاملا متفاوتی دارد که بیش‌تر شبیه کروموزوم‌های پرندگان است.

در پلاتی‌پوس‌ها، جفت کروموزومی XY فقط یک کروموزوم معمولی با دو عضو برابر است. این نشان می‌دهد که کروموزوم X  و Y پستانداران تا همین اواخر یک جفت کروموزوم معمولی بودند. به نوبه خود می‌تواند به این معنی باشد که کروموزوم Y در طی 166میلیون سالی که انسان‌ها و پلاتی‌پوس‌ها به صورت مجزا در حال تکامل بودند، بین 900 تا 55 ژن فعال خود را از دست داده است. این یعنی از دست دادن 5ژن در هر یک میلیون سال. با چنین نرخی، حداقل 55ژن باید طی 11میلیون سال از دست رفته باشد.

ادعاها مبنی بر مرگ قریب‌الوقوع کروموزوم Y در انسان خمشگین‌کننده بوده و تا امروز ادعاهایی علیه این ادعا درباره طول عمر مورد انتظار کروموزوم Y ارائه شده است. برخی می‌گویند این کوروموزوم ابدی است و برخی از مرگ آن طی چندهزار سال آینده خبر می‌دهند.

جوندگانی بدون کروموزوم Y

خبر خوب این است که همین حالا دو نوع جونده می‌شناسیم که کروموزوم‌های Y خود را از دست داده و هنوز زنده‌اند.

موش‌های حفار در شرق اروپا و نوعی موش خاردار در ژاپن هر کدام گونه‌هایی دارند که در آن‌ها کروموزوم Y و SRY به طور کامل مفقود شده است. کروموزوم X به صورت تنها یا جفت در هر دو گونه وجود دارد. هرچند مشخص نیست که موش‌های حفار بدون ژن SRY چگونه جنسیت را تعیین می‌کنند، اما یک تیم به هدایت دانشگاه هوکایدو در مورد موش‌های ژاپنی خوش‌شانسی بیش‌تری داشت. این تیم تحقیقاتی کشف کرد که در این موش‌های در معرض انقراض، اکثر ژن‌هایی که روی کروموزوم Y قرار دارند، به سایر کروموزوم‌ها منتقل شده‌اند. اما نشانه‌ای از SRY یا هر ژنی که جایگزین آن باشد، در این موش‌ها مشاهده نشد.

این تیم تحقیقاتی توالی‌هایی را شناسایی کردند که در ژنوم موش‌های نر موجود بود اما در ژنوم موش‌های ماده وجود نداشت، سپس این توالی‌ها را اصلاح کردند و در همه موش‌ها این توالی را آزمایش کردند.

آن‌ها یک تفاوت بسیار جزئی در ژن کلیدی جنسیت SOX9 روی کروموزوم 3 موش‌های ژاپنی کشف کردند. یک تکرار کوچک (صرفا 17000جفت از بیش از 3میلیون) در همه نرها وجود داشت اما در هیچ ماده‌ای مشاهده نشد.

آن‌ها پیشنهاد دادند که این قطعه کوچک دی.ان.ای که تکرار شده، حاوی کلیدی است که معمولا SOX9 را در پاسخ به SRY روشن می‌کند. وقتی آن‌ها این تکرار را در موش‌ها ایجاد کردند، دریافتند که این تکرار فعالیت SOX9 را تقویت می‌کند، بنابراین این تغییر احتمالا به SOX9 امکان می‌دهد در غیاب SRY کار کند.

معنای این آزمایش‌ها برای مردان آینده چیست؟

به لحاظ تکاملی، ناپدید شدن قریب‌الوقوع کروموزوم Y در انسان‌ها گمانه‌زنی‌هایی را درباره آینده ما برانگیخته است. بعضی از مارمولک‌ها و مارها فقط گونه‌هایی با جنسیت ماده دارند و می‌توانند از ژن‌های خودشان از طریق آنچه پراتنوجنسیس خوانده می‌شود، تخم بگذارند.

اما چنین چیزی نمی‌تواند در انسان‌ها یا سایر پستانداران رخ دهد و دلیلش آن است که ما حداقل 130 ژن ضروری «حک شده» داریم که درصورتی کار می‌کنند که از طریق اسپرم پدر به دست آمده باشند.

بنابراین، برای تولیدمثل به اسپرم و به مردان نیاز است که یعنی پایان کروموزوم Y انقراض نژاد انسان را خبر می‌دهد. یافته‌های تازه از امکان‌های جایگزین دیگر حمایت می‌کنند و آن اینکه انسان‌ها می‌توانند ژن‌های تعیین‌کننده تازه‌ای برای جنسیت ایجاد کنند! او خدای من!

با وجود این، ایجاد ژن‌های تعیین‌کننده تازه جنسیت خطراتی به همراه دارد. اگر بیشتر از یک نوع سیستم در بخش‌های مختلف جهان توسعه پیدا کند چه می‌شود؟

جنگ ژن‌های جنسیت می‌تواند به جداسازی گونه‌های تازه منجر شود که دقیقا همان اتفاقی است که برای موش‌های حفار و موش‌های ژاپنی افتاده است. بنابراین اگر در 11میلیون سال دیگر کسی از زمین بازدید کند، ممکن است انسانی روی زمین پیدا نکند یا شاید چندین نوع انسان مختلف پیدا کند که با سیستم‌های متفاوت تعیین‌کننده جنسیت از هم جدا شده‌اند.

منبع:راهنماتو