يختفي كروموسوم Y فماذا يحدث للرجال؟

يختفي كروموسوم Y فماذا يحدث للرجال؟

دارين جريفين، جامعة كينت وبيتر إليس، جامعة كينت

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-box-3-0-asloaded{max-width:468px!important;max-height:60px!important;}}

قد يكون الكروموسوم Y رمزًا للذكورة، ولكن أصبح من الواضح بشكل متزايد أنه ليس قويًا ومستقرًا. على الرغم من أنه يحمل جين "المفتاح الرئيسي" SRY، الذي يحدد ما إذا كان الجنين يتطور كذكر (XY) أو أنثى (XX)، إلا أنه يحتوي على عدد قليل جدًا من الجينات الأخرى وهو الكروموسوم الوحيد غير الضروري للحياة. بعد كل شيء، تتعايش النساء بشكل جيد بدونها.

بالإضافة إلى ذلك، يتدهور كروموسوم Y بسرعة، بحيث يكون لدى النساء اثنين من كروموسومات X طبيعيين تمامًا، لكن الرجال لديهم كروموسوم واحد فقط. قد يبدو هذا وقتًا طويلاً، لكنه ليس كذلك عندما تفكر في أن الحياة موجودة على الأرض منذ 3.5 مليار سنة.

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-medrectangle-3-0-asloaded{max-width:580px!important;max-height:400px!important;}}

لم يكن كروموسوم Y دائمًا هكذا. إذا رجعنا عقارب الساعة إلى ما قبل 166 مليون سنة، إلى الثدييات الأولى، فإن القصة مختلفة تمامًا. كان كروموسوم "proto-Y" المبكر في الأصل بنفس حجم كروموسوم X ويحتوي على نفس الجينات. ومع ذلك، فإن الكروموسومات Y بها عيب أساسي. على عكس جميع الكروموسومات الأخرى، التي لدينا نسختان منها في كل خلية من خلايانا، فإن الكروموسومات Y موجودة فقط في نسخة واحدة وتنتقل من الأب إلى الابن.

وهذا يعني أن الجينات الموجودة على الكروموسوم Y لا يمكن أن تخضع لإعادة التركيب الجيني، أي "خلط" الجينات الذي يحدث في كل جيل ويساعد في القضاء على الطفرات الجينية الضارة. وبدون فوائد إعادة التركيب، تتدهور جينات الكروموسوم Y بمرور الوقت وتفقد في النهاية من الجينوم.

الكروموسوم Y باللون الأحمر، بجانب الكروموسوم X الأكبر بكثير.
المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-medrectangle-4-0-asloaded{max-width:580px!important;max-height:400px!important;}}

ومع ذلك، فقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن كروموسوم Y قد طور بعض الآليات المقنعة جدًا "لوضع المكابح" وإبطاء فقدان الجينات إلى النقطة التي قد يتوقف عندها.

على سبيل المثال، قامت دراسة دنمركية حديثة نشرت في مجلة PLoS Genetics بتسلسل أجزاء من الكروموسوم Y من 62 رجلا مختلفا، ووجدت أنه عرضة لإعادة ترتيب هيكلية واسعة النطاق والتي تمكن من "تضخيم الجينات" ــ اكتساب نسخ متعددة من الجينات التي تعزز الصحة، وتحسن وظيفة الحيوانات المنوية وتخفف من فقدان الجينات.@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-large-leaderboard-2-0-asloaded{max-width:336px!important;max-height:280px!important;}}

وأظهرت الدراسة أيضًا أن الكروموسوم Y قد طور هياكل غير عادية تسمى "palindromes" (تسلسلات الحمض النووي التي تقرأ للأمام والخلف - مثل كلمة "kayak") والتي تحميه من المزيد من التدهور. لقد سجلوا معدلًا مرتفعًا من "أحداث تحويل الجينات" ضمن التسلسلات المتناوبة على كروموسوم Y - وهي في الأساس عملية "نسخ ولصق" تسمح بإصلاح الجينات التالفة باستخدام نسخة احتياطية غير تالفة كقالب.

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-box-4-0-asloaded{max-width:336px!important;max-height:280px!important;}}

وبالنظر إلى الأنواع الأخرى (توجد الكروموسومات Y في الثدييات وبعض الأنواع الأخرى)، هناك أدلة متزايدة على أن تضخيم جينات الكروموسوم Y هو مبدأ عام. تلعب هذه الجينات المتضخمة دورًا حاسمًا في إنتاج الحيوانات المنوية و(على الأقل في القوارض) في تنظيم نسبة الجنس بين النسل. في الآونة الأخيرة، قدم الباحثون في علم الأحياء الجزيئي والتطور أدلة على أن هذه الزيادة في أعداد نسخ الجينات في الفئران هي نتيجة الانتقاء الطبيعي.

عندما يتعلق الأمر بمسألة ما إذا كان كروموسوم Y سيختفي بالفعل، فإن المجتمع العلمي، كما هو الحال حاليًا في بريطانيا العظمى، منقسم إلى "المغادرين" و"الباقيين". تجادل المجموعة الأخيرة بأن آليات الدفاع الخاصة بهم تقوم بعمل ممتاز وقد أنقذت الكروموسوم Y. لكن الخاسرين يقولون إنهم يسمحون فقط للكروموسوم Y بالتشبث بأظافره قبل أن يسقط في النهاية من الهاوية. ولذلك يستمر النقاش.

تزعم إحدى أبرز المؤيدين لحجة المغادرة، جيني جريفز من جامعة لا تروب في أستراليا، أنك إذا نظرت إلى منظور طويل الأمد، فإن الكروموسومات Y محكوم عليها حتما بالفناء ــ حتى لو كانت تدوم في بعض الأحيان لفترة أطول قليلا من المتوقع. في بحث عام 2016، أشارت إلى أن الفئران اليابانية الشوكية وفئران الخلد فقدت كروموسوماتها Y تمامًا، وتجادل بأن عملية فقدان أو تكوين الجينات على كروموسوم Y تؤدي حتمًا إلى مشاكل في الخصوبة. وهذا بدوره يمكن أن يؤدي في النهاية إلى تكوين أنواع جديدة تمامًا.

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-banner-1-0-asloaded{max-width:300px!important;max-height:250px!important;}}

سقوط الرجال؟

وكما ذكرنا في فصل من كتاب إلكتروني جديد، فإن اختفاء كروموسوم Y لدى البشر لا يعني بالضرورة أن الرجال أنفسهم في الطريق إلى هناك. حتى في تلك الأنواع التي فقدت كروموسوماتها Y تمامًا، فإن الذكور والإناث ضروريان للتكاثر.

في هذه الحالات، يتم نقل جين SRY "المفتاح الرئيسي" الذي يحدد الذكورة الجينية إلى كروموسوم مختلف، مما يعني أن هذه الأنواع تنتج ذكورًا دون الحاجة إلى كروموسوم Y. ومع ذلك، فإن الكروموسوم الجديد المحدد للجنس - الذي ينتقل إليه SRY - يجب أن يبدأ عملية الانحطاط مرة أخرى بسبب نفس النقص في إعادة التركيب الذي قضى على كروموسوم Y السابق.

ومع ذلك، فإن الشيء المثير للاهتمام حول البشر هو أنه على الرغم من أن كروموسوم Y مطلوب للتكاثر البشري الطبيعي، فإن العديد من الجينات التي يحملها ليست ضرورية عند استخدام تقنيات الإنجاب المساعدة. وهذا يعني أن الهندسة الوراثية قد تكون قادرة قريبًا على استبدال الوظيفة الجينية للكروموسوم Y وإعطاء الأزواج من نفس الجنس أو الرجال المصابين بالعقم الفرصة للحمل. ولكن حتى لو تمكن الجميع من الحمل بهذه الطريقة، فمن غير المرجح أن يتوقف الأشخاص الذين يتمتعون بالقدرة على الإنجاب عن الإنجاب بشكل طبيعي.

شعرك يتحول إلى اللون الرمادي:

الرجاء تمكين جافا سكريبت

شعرك يتحول إلى اللون الرمادي:

على الرغم من أن هذا مجال مثير للاهتمام ومثير للجدل في الأبحاث الجينية، إلا أنه لا داعي للقلق. نحن لا نعرف حتى ما إذا كان كروموسوم Y سيختفي على الإطلاق. وحتى لو كان هذا هو الحال، كما أظهرنا، فإننا على الأرجح سنظل بحاجة إلى الرجال لمواصلة التكاثر الطبيعي.

والواقع أن احتمال ظهور نظام أشبه بحيوانات المزرعة، حيث يتم اختيار قِلة من الرجال "المحظوظين" ليكونوا أباً لأغلبية أطفالنا، ليس وارداً بكل تأكيد. على أية حال، ستكون هناك مخاوف أكثر إلحاحًا في الـ 4.6 مليون سنة القادمة.

@media(min-width:0px){#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-leader-1-0-asloaded{max-width:336px!important;max-height:280px!important;}}

دارين جريفين، أستاذ علم الوراثة، جامعة كينت وبيتر إليس، محاضر في البيولوجيا الجزيئية والتكاثر، جامعة كينت

تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. إقرأ المقال الأصلي.

مصادر: