جنسیت، ژنها، کروموزوم Y و آینده مردها

کروموزوم Y انسانی تنها 3 درصد از ژنهای اجدادی را در خود جای داده است.

کروموزوم Y انسانی تنها ۳ درصد از ژنهای اجدادی را در خود جای داده است.

کروموزوم Y دارای بخش کوچکی از ژنهاست که جنسیت را تعیین می کنند اما آن طور که به نظر می رسید پایدار نیست. در واقع اگر کروموزوم Y را در طول تکامل مورد بررسی قرار دهیم می توانیم کاهش چشمگیری را در آن ببینیم. در نتیجه آیا ممکن است روزی کاملا از بین برود؟ و اگر چنین اتفاقی رخ دهد چه تاثیری بر روی انسان ها خواهد داشت؟ این عنوانی است که پیش از این بحث های زیادی را به خود اختصاص داده است اما مقاله ای که به تازگی در مجله Nature به چاپ رسیده است بیان می کند که از میان رفتن این کروموزوم تثبیت شده است.

انسان ها مانند دیگر پستانداران دارای کروموزوم های جنسی می باشند. جنس مونث دارای دو کپی از یک کروموزوم با اندازه متوسط به نام X است این در حالی است که جنس مذکر دارای یک X و یک  Y کوچک است. کروموزوم X حاوی حدود ۱۶۰۰ ژن با عملکرد های متفاوت است. اما کروموزوم Y تعداد ژن های بسیار کمی دارد (حدود ۵۰ ژن) که تنها ۲۷ مورد از آنها در ناحیه اختصاصی مرد بر روی این کروموزوم قرار گرفته اند.  بسیاری از آنها با تعداد کپی زیاد وجود دارند و تعداد زیادی هم غیر فعال بوده و در میان حلقه های بزرگ DNA قرار گرفته اند. بیشتر Y از DNA ناکارآمد تکراری تشکیل شده است. در نتیجه Y انسانی دارای تمام شواهد مورد نیاز برای یک کروموزم در حال از میان رفتن است. این در حالی است که Y باید دارای ژنی باشد که مردانگی را مشخص می کند زیرا افراد XXY مرد بوده و افراد XO با یک X و بدون Y زن می باشند.

ما می دانیم که در هفته دوازدهم جنین انسانی XY، بیضه ها که مسئول ترشح هورمون های مردانه برای به وجود آمدن جنس مذکر هستند، شکل می گیرند. هویت ژن تعیین کننده جنسیت مرد بر روی Y (ژن SRY) در ۱۹۹۰ توسط یک دانشجوی دکترای استرالیایی به نام Andrew Sinclair کشف شد. کودکان دارای جهش در ژن SRY، بیضه نداشته و همانند یک زن رشد پیدا می کنند.

جنسیت در دیگر مهره داران

اگر از فکر انسان ها خارج شویم خواهید دید که سیستم های بسیار متفاوتی برای تعیین جنسیت وجود دارد. بعضی خزندگان، ماهی و قورباغه ها همانند انسان به صورت XX مونث و XY مذکر هستند اما ژنهای جنسیتی متفاوتی دارند. دیگر مهره داران مانند پرندگان و مارها کاملا برعکس عمل می کنند. در این موجودات ZZ مرد و ZW زن بوده و ژنهای جنسی نیز متفاوت هستند. بسیاری از خزندگان و بعضی از ماهی ها از شرایط محیطی (معمولا دما) و نه عوامل ژنتیکی، برای تعیین جنسیت استفاده می کنند. پس این ایده درستی نیست اگر تصور کنیم که تعیین جنسیت انجام شده در انسان ها، در تمام مهره داران یکسان است.

s93916a

از بین رفتن Y انسانی

حالا بازگردیم به دنیای انسان ها. چه اتفاقی برای Y رخ داده که بسیار کوچکتر از X بوده و بیشتر ژنهای خود را از دست داده است؟

کروموزوم های جنسی ما تنها جفتی از کروموزوم های معمولی است که در پرندگان و خزندگان نیز وجود دارند. ما متوجه شدیم که این کروموزوم ها حتی در پستانداران تخم گذار (مانند پلاتیپوس و اکیدنه) که جد مشترکمان با آنها به ۱۶۶ میلیون سال پیش باز میگردد نیز معمول هستند. این بدان معنی است که از ۱۶۶ میلیون سال پیش، Y انسانی بیشتر از ۱۶۰۰ ژن خود را از دست داده است یعنی با سرعتی معادل ۱۰ ژن در هر میلیون سال.

با چنین سرعتی کروموزوم Y در حدود ۴.۵ میلیون سال دیگر کاملا از میان خواهد رفت. چنین برداشتی که در نتیجه گیری مقاله ای در سال ۲۰۰۲ به چاپ رسیده بود منجر به واکنش های بسیار و پاسخ های شدیدی شد. هنگامی که در مورد از میان رفتن Y صحبت می شود مرد ها به شدت عکس العمل نشان داده و از مردانگی خود دفاع می کنند.

اما چرا متعجب شویم؟ از بین رفتن یکی از خصوصیات تمام سیستم های کروموزوم های جنسی است. به دست آوردن ژنی که جنسیت را مشخص می کند مانند بوسه مرگ برای آن کروموزوم است زیرا دیگر ژنهای نزدیک آن بر روی Y عملکرد مخصوص به جنس مرد پیدا کرده اند و این ژنها با مهار جابجایی با کروموزوم X، کنار هم نگاه داشته می شوند.

این بدان معنی است که Y نمی تواند از جهش ها یا حذف ها یا حمله DNA ناکارآمد با انجام جابجایی با X جان سالم به در برد. کروموزوم Y بیچاره در شرایط دشواری نیز به سر می برد زیرا در تمام نسل ها در بیضه باقی می ماند. این مکان میتواند بسیار خطرناک باشد زیرا سلول ها برای تولید اسپرم باید تقسیمات زیادی را پشت سر بگذارند و در نتیجه امکان جهش در آنها زیاد خواهد بود.

آیا Y انسانی پایدار شده است؟

از دست رفتن ژن های Y به صورت ناخواسته ای خطی هستند. این اتفاق با ناپایدار شدن Y سرعت می یابد و یا می تواند برای نگه داری ژن های حیاتی توسط  Y تثبیت شود. زیست شناس David Page و همکارانش به شدت از کروموزوم Y دفاع می کنند بدین صورت که اگرچه شامپانزه ها از زمان جد مشترک مان در ۵ میلیون سال پیش تاکنون تعدادی ژن از دست داده اند اما این اتفاق در انسان ها رخ نداده است. در حقیقت ما انسانها از ۲۵ میلیون سال پیش تا به امروز که از میمون ها جدا شده ایم تعداد بسیار کمی ژن از دست داده ایم.

آیا پس از این همه Y انسانی تثبیت شده است؟ شاید از میان رفتن هریک از ۲۷ ژن Y باقی مانده، منجر به دشواری زنده ماندن یا ناباروری ناقل خود شوند. مقاله ای که توسط گروه Page در ۲۰۱۴ به چاپ رسیده بود اعتقاد دارد که Y برای زنده ماندن لازم است و همین امر منجر به بحث های داغی در رادیوی ملی آمریکا (NPR) شد.

s93916b

 

اما نگاه دقیقتر آشکار ساخت حتی ژن هایی با عملکرد مهم بر روی Y انسانی (مانند تولید اسپرم)، در Y موش از میان رفته اند و برعکس. جالب تر آنکه گونه های دو گروه جونده تمام کروموزوم Y خود را از دست داده اند. ژنهای Y یا از میان رفته یا به کروموزوم ها دیگر منتقل شده اند و البته چگونگی این کار هنوز مشخص نشده است. پس این امکان وجود دارد که Y در میان نباشد و به زندگی ادامه دهیم.

دنیایی بدون مردها

اگر Y انسانی از میان برداشته شود آیا مردها ناپدید می شوند؟ اگر چنین اتفاقی رخ دهد این پایان زندگی بشریت خواهد بود. ما نمی توانیم گونه ای باشیم که تنها جنس مونث داشته باشد (مانند بعضی از مارمولک ها از جمله مارمولک دم شلاقی نیو مکزیکو) زیرا حد اقل ۳۰ ژن نقش گذاری شده (imprinted) وجود دارد که تنها هنگامی که از طریق اسپرم منتقل می شوند فعال هستند. در نتیجه بدون مردها نمی توانیم تولید مثل کنیم.

آیا این بدان معنی است که انسان ها در ۴.۵ میلیون سال دیگر منقرض خواهند شد؟ لزوما نه. جوندگان بدون Y یک ژن تعیین جنسیت جدید را تکامل داده اند پس چرا چنین اتفاقی در انسان ها رخ ندهد؟

s93916c

ممکن است چنین اتفاقی هم اکنون در بعضی جمعیت های کوچک جدا افتاده، رخ داده باشد جایی که اتفاقات ژنتیکی با احتمال بیشتری رخ میدهند. جز با غربالگری کروموزوم های انسانی از تمام جمعیت های کره زمین متوجه چنین اتفاقی نخواهیم شد. اما انسان هایی با ژن های تعیین جنسیت جدید به راحتی نخواهند توانست با انسان هایی که سیستم موجود XY را دارند جفت گیری کنند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد فرزندان یک زن XX و یک مرد با ژن های جنسی جدید بیشتر یا میان جنس (intersex) بوده یا نابارور می شوند. چنین سد تولید مثلی می تواند باعث جدایی تکوینی گونه شده و ممکن است دیگر انسان امروزی وجود نداشته باشد و یا چندین گونه انسانی (hominid) متفاوت داشته باشیم.

در هر صورت ۴.۵ میلیون سال زمان بسیار زیادی است. ما تنها کمتر از ۱۰۰۰۰۰ سال است که به صورت انسان امروزی وجود داریم و راه های بیشماری وجود دارد تا پیش از بین رفتن کروموزوم Y منقرض شویم.

منبع: Nature

  • نویسنده : بهزاد دماوند
  • تاریخ انتشار : ۱۱-۰۹-۹۳
  1. Shantae گفت:

    عاشق این وبسایت شدم من.عالی
    هستید شما

  2. حسن گفت:

    همش خیالبافیه

  3. saman گفت:

    4 ملیون سال زیاد گفتید از چند تا دکتر شنیدم گفتن 30 یا 40 سال بعد کروموزومy از بین خواهد رفت.

    • بهزاد دماوند بهزاد دماوند گفت:

      دوست عزیز اون دکترا اشتباه کردند
      حالا حالاها قرار نیست چیزی از بین بره
      اگر هم یک روز این اتفاق بیوفته ژنوم انسان با این تغییرات سازگاری پیدا میکنه. البته اگه تا اون موقع انسانی وجود داشته باشه

  4. مهتاب گفت:

    من اینوقبلاخوندم واین مطالبوبرای کنفرانسم استفاده کردم دوست دارم جلوی این انقراضوبگیرم ومرداازبین نروند واینکه اگربروندچجوری زناتولید مثل کنندخوندم بکرزایی درموش ازطریق دوتخمک ماده بوده من میخوام ازطریق یک تخمک ماده باشه مثلا براخودم درآینده چه راه حلهایی برای منقرض نشدن انسان ومردهاوجودداردوچه عوامل دیگه باعث ازبین زفتن نسل انسان میشه که گفتین چجوری میشه جلوشوگرفت میشه کاری کردمرگ ازبین بره ونباشه نظرشما برای دنیابعدمرگ چیه چجوریه من دوس دارم بدونم باتشکرازمطالب مفیدتان

  5. Behroz گفت:

    با این شتابی که انسان برای نابووی هم نوع خود خیز برداسته گمان نمیرود که ادمی بیش از هزار سال دیگر دوام اورد خدا هم که به قول نیچه مرده است و از خدا هم کاری ساخته نیست فقط ملک الموت با کمبود وقت روبرو خواهد بود

  6. محمود گفت:

    آخ جون تا 4 میلیون سال دیگه بیشتر زجر نداریم.غرغر شنیدن تموم.

  7. محمد گفت:

    اصلا فکر نمی کنم تا اون زمان انسان ها دیگه تولید مثل کنند…
    مثلا با یک سری روش هایی بتونیم حافظه مون رو به یک جسم دیگه ای (چه انسان چه کامپیوتر ها) انتقال بدیم و عملا نامیرا بشیم!

  8. ماندانا گفت:

    تا اون موقع علم هم انقدر پیشرفت کرده که جلوی این انقراض رو بگیره
    و حتی اگر جنس مرد هم از بین بره کلون کردن یکی از راههای ادامه بشر است که البته فقط جنس زن خواهد بود…
    با این اوصاف فکر نمی کنم که بشر دوام زیادی داشته باشد با کارهایی که بشر در زمین در حال انجامش هست و با نابود کردن زیستگاه خودش زمین نابودی و انقراض انسان و حیات در کره زمین خیلی زودتر از 4 میلیون سال دیگر خواهد بود…..

  9. مريم واحدي گفت:

    شبهه های زیادی توی این مقاله و نتایج تحقیقات وجود داره! البته اینکه در ۴میلیون سال آینده چه اتفاقی خواهد افتاد کاملا نامعلومه اما همونطور که از بررسی گذشته کروموزوم y اینطور نتیجه گیری شده که ضعیف بوده و داره نابود میشه باید نگاهی به کروموزوم x هم انداخت! آیا در تاریخ انسان سابقه داشته که زنی بدون وجود مرد باردار بشه یا حتی به اون مرحله نزدیک بشه؟ (حتی اگر به مریم مقدس هم ایمان داشته باشیم باید بپذیریم که توسط یک جنس مذکر باردار شده ونطقه در بطنش قرار گرفته. که با تمام این اوصاف بازهم فرزند مریم مقدس کروموزوم y که به تصور دانشمندان ضعیفتره شد)
    آیا ژنیتیک زن و کروموزوم x از ابتدا اینطور بوده که اینهمه در تولید تخمک و توان بارداری در این حد محدود باشه؟ آیا توان تخمک گذاری و بارداری در x ها در ۴میلیون سال آینده در همین حد خواهد موند و محدودتر نخواهد شد؟
    آیا تغییرات در کروموزوم y واقعا ضعفه یا تکامل؟
    و خیلی سوال های دیگه که هنوز جواب درستی براشون نیست

  10. محمد رضا احمدی فرد گفت:

    اگر کروموزوم y ازبین برود باز نسل بشر منقرض نمیشد چون با کلون کردن سلول های اتوزوم میشود انسان تولید کرد البته فقط زن چون فرض بر اینست که مرد ها کاملا از بین رفته اند واین همان است که دارد کم کم اتفاق می افتد البته در بعد سیاسی که خانمها دارند جای مردان را در جهان می گیرند و باز باید اذعان داشت که جنس مونث بر مذکر برتری دارد چون از نظر هوشی هم برترند.

    • jhkjg گفت:

      اینکه زنا تو سیاست مثلا دارن جای مردا رو میگیرن به خاطره بردگی امثال تو نه هوششون. مغز زن 10 درصد از مغز مرد کوچکتره اوا خواهر.

    • Heli گفت:

      من خودم زن هستم باید اعتراف کنم تا اونجایی که دستگیرم شده زنان منطق و استدلال پایین تری نسبت به مردان دارند و الان هم اگر جای مردان و تو خیلی از امورات گرفتن تنها به دلیل پیشرفت علم و تقسیم شدن کارهاست یعنی زنان که جزئی نگرند و توانایی فکر کردن در ابعاد وسیعتر رو ندارن کارهای تکراری و باجزییات زیاد رو بهتر از مردان انجام میدن.

  11. مهسا گفت:

    خیلی جالب بود, واقعا خسته نباشید

    • سعید گفت:

      خوب بود ای کاش آخرش میگفتی چی میشه

      • ماندانا گفت:

        خوب گفت که چی پیش میاد یا کاملا گونه انسان از بین میره یا گونه های متفاوتی بوجود خواهند اومد و در آخر گفته 4 میلیون سال زمان درزای است و امکان اینکه بشر قبل از از بین رفتن جنس مرد بر اثر عوامل جدی تر دیگری منقرض شود…