به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، جنسیت نوزادان انسان و سایر پستانداران توسط یک ژن تعیین کننده نر در کروموزوم Y تعیین می‌شود. اما کروموزوم Y انسان در حال انحطاط است و ممکن است در چند میلیون سال بعد ناپدید شود و منجر به انقراض ما شود مگر اینکه ژن جنسی جدیدی را تکامل دهیم. ولی خبر خوب این است که دو شاخه از جوندگان قبلا کروموزوم Y خود را از دست داده‌اند و زندگی کرده‌اند و ادامه نسل هم داشتند.

سیستم تولیدمثل نر

پستانداران معمولاً یک سیستم کروموزوم جنسی XY بسیار پایدار دارند که در آن ژن SRY روی کروموزوم Y منحط باعث تمایز بیضه می‌شود. SRY بیان SOX9 را در غدد جنسی تمایز نیافته جنینی تنظیم می‌کند و در نتیجه از تمایز سلولی به سلول‌های سرتولی حمایت می‌کند. این مکانیسم تقریباً در همه جا در پستانداران (کیسه‌داران و پستانداران جفتی) وجود دارد. با این حال، چند دودمان جوندگان استثنایی وجود دارد که در آنها کروموزوم Y و Sry از بین رفته است . این بدان معنی است که تمایز بیضه باید بدون Sry انجام شود و سؤالاتی در مورد هویت محرک ژنتیکی ایجاد کند که این می‌تواند بیان Sox9 را تنظیم کند. اکنون می‌دانیم کروموزوم Y، آن زنجیره کوچک ژنی که جنسیت انسان را تعیین می‌کند، آنقدرها هم که فکر می‌کنید سخت نیست. در واقع، اگر به کروموزوم Y در طول دوره تکامل خود نگاه کنیم، شاهد کوچک شدن آن با سرعت هشدار دهنده ای هستیم. پس آیا روزی کاملاً ناپدید می‌شود؟ و اگر چنین باشد چه اتفاقی برای نسل بشر می‌افتد؟

چگونه کروموزوم Y جنسیت انسان را تعیین می‌کند؟

در انسان، مانند پستانداران دیگر، ماده‌ها دارای دو کروموزوم X و نرها دارای یک X منفرد و یک کروموزوم کوچک کوچک به نام Y هستند. نام‌ها هیچ ارتباطی با شکل آنها ندارند. کروموزوم X  حاوی حدود 900 ژن است که انواع کارهای غیر مرتبط با جنسیت را انجام می‌دهند. اما Y حاوی تعداد کمی ژن (حدود 55) و تعداد زیادی DNA غیر کد کننده است - DNA تکراری ساده که به نظر نمی‌رسد کاری انجام دهد. اما نکته اینجاست که کروموزوم Y به دلیل اینکه حاوی یک ژن بسیار مهم است که رشد مردانه را در جنین آغاز می‌کند، بسیار مهم است.

ژن SRY

در حدود 12 هفته پس از لقاح، این ژن اصلی، ژن‌های دیگری را که رشد بیضه را تنظیم می‌کنند، را روشن می‌کند. بیضه جنینی هورمون‌های مردانه (تستوسترون و مشتقات آن) را تولید می‌کند که باعث می‌شود کودک به عنوان پسر رشد کند. این ژن اصلی جنسی به‌عنوان SRY (ناحیه جنسی در Y ) در سال 1990 شناسایی شد. این ژن با راه‌اندازی یک مسیر ژنتیکی کار می‌کند که با ژنی به نام SOX9 شروع می‌شود که برای تعیین جنسیت نر در همه مهره‌داران کلیدی است، نکته اینجاست که ژن SOX9 روی کروموزوم‌های جنسی قرار ندارد.

در 11 میلیون سال آینده  کروموزوم  Yناپدید می‌شود

اکثر پستانداران کروموزوم X و Y مشابه کروموزوم ما دارند. یک X با تعداد زیادی ژن و یک Y با SRY به اضافه چند ژن دیگر. این سیستم به دلیل دوز نابرابر ژن X در مردان و زنان با مشکلاتی همراه است. ولی سوال اینجاست که چگونه چنین سیستم عجیب و غریبی تکامل یافت؟ یافته شگفت‌انگیز این است که پلاتیپوس استرالیا که یک پستاندار است دارای  کروموزوم‌های جنسی کاملاً متفاوتی بوده است، که بیشتر شبیه کروموزوم‌های پرندگان است. در پلاتیپوس، جفت XY فقط یک کروموزوم معمولی با دو عضو مساوی است. این نشان می‌دهد که در چندی پیش، کروموزوم‎های X و Y پستانداران یک جفت کروموزوم معمولی و برابر در تعداد ژن بودند. به نوبه خود، این باید به این معنی باشد که کروموزوم Y 900-55 ژن فعال را طی 166 میلیون سالی که انسان و پلاتیپوس به طور جداگانه در حال تکامل بوده‌اند، از دست داده است. این از دست دادن حدود پنج ژن در هر میلیون سال است. با این سرعت، 55 ژن آخر در 11 میلیون سال آینده از بین خواهند رفت. ادعای ما مبنی بر مرگ قریب الوقوع انسان Y خشم ایجاد کرد، و تا به امروز ادعاها و ادعاهای متقابلی در مورد طول عمر مورد انتظار کروموزوم Y ما وجود دارد – تخمین‌هایی بین بی نهایت تا چند هزار سال.

جوندگان بدون کروموزوم Y

خبر خوب این است که ما دو دودمان جوندگان را می‌شناسیم که قبلا کروموزوم Y خود را از دست داده‌اند - و هنوز زنده هستند. موش‌های مول اروپای شرقی و رت‌های خاردار ژاپنی هر کدام دارای گونه‌هایی هستند که کروموزوم Y و SRY کاملاً ناپدید شده‌اند. ولی کروموزوم X در دوز منفرد یا دو برابر در هر دو جنس باقی می‌ماند. اگرچه هنوز مشخص نیست که موش‌های مول چگونه جنسیت را بدون ژن SRY تعیین می‌کنند، تیمی به سرپرستی زیست‌شناس دانشگاه هوکایدو، آساتو Kuroiwa ، شانس بیشتر در معرض خطر انقراض بودن رت‌های خاردار ( گروهی متشکل از سه گونه در جزایر مختلف ژاپن، را اعلام کردند. تیم Kuroiwa کشف کردند که بیشتر ژن‌های Y رت‌های خاردار به کروموزوم‌های دیگر منتقل شده‌اند. اما او هیچ نشانه ای از SRY یا ژنی که جایگزین آن می‌شود، پیدا نکرد.

معرفی یک کشف جدید

در سال 2022 این تیم یک شناسایی موفق در PNAS منتشر کردند. این تیم توالی‌هایی را پیدا کردند که در ژنوم نرها وجود داشت اما در ماده‌ها نبود، سپس آن‌ها را اصلاح کردند و توالی را روی هر موش صحرایی آزمایش کردند. چیزی که آنها کشف کردند یک تفاوت کوچک در نزدیکی ژن جنسی کلیدی SOX9 در کروموزوم 3 رت خاردار بود. یک تکرار کوچک (تنها 17000 جفت پایه از بیش از 3 میلیارد) که در همه مردان وجود داشت ولی درهیچ ماده ای وجود نداشت. آنها پیشنهاد کردند که این قطعه کوچک DNA تکراری حاوی سوئیچی است که معمولاً SOX9 را در پاسخ به SRY روشن می‌کند. هنگامی که آنها این تکرار را در رت‌ها وارد کردند، متوجه شدند که فعالیت SOX9 را افزایش می‌دهد، بنابراین این تغییر می‌تواند به SOX9 اجازه دهد بدون SRY کار کند.

این یافته چه معنایی برای آینده مردان دارد؟

موضوع ناپدید شدن تکاملی کروموزوم Y انسان، گمانه زنی‌هایی را در مورد آینده جنس نر برانگیخته است. اما باید بدانیم که برخی از مارمولک‌ها و مارها فقط دارای گونه‌های ماده هستند و می‌توانند از طریق آنچه به عنوان پارتنوژنز شناخته می‌شود از ژن‌های خود تخمک بسازند. اما این نمی‌تواند در انسان یا سایر پستانداران اتفاق بیفتد، زیرا ما حداقل 30 ژن حیاتی "چاپ شده" داریم که تنها در صورتی کار می‌کنند که از پدر و از طریق اسپرم آن به دست آمده باشند. بنابراین برای تولید مثل، ما به اسپرم و مردان نیاز داریم، به این معنی که پایان کروموزوم Y می‌تواند انقراض نسل بشر را بشارت دهد. ولی یافته جدید از یک احتمال جایگزین پشتیبانی می‌کند - اینکه انسان‌ها می‌توانند یک ژن جدید تعیین کننده جنسیت را تکامل دهند. اوه! با این حال، تکامل یک ژن جدید تعیین کننده جنسیت با خطراتی نیز همراه است. چون «جنگ» ژن‌های جنسی می‌تواند منجر به جدایی گونه‌های جدید شود، این دقیقاً همان چیزی است که در موش‌های صحرایی و رت‌های خاردار اتفاق افتاده است. بنابراین، اگر کسی بعد از 11 میلیون سال از زمین بازدید کند، ممکن است هیچ انسانی - یا چندین گونه مختلف انسانی که توسط سیستم‌های مختلف تعیین جنسیت از هم جدا شده‌اند، پیدا نکند. نتایج این مقاله در دسامبر 2022 منتشر شد.

پایان مطلب/.