X’e Karşı Y: Cinsiyeti Belirleyen Gizli Genetik Savaş
Farelerin hücrelerinin derinliklerinde, X ve Y kromozom genleri arasında genetik bir silahlanma yarışı ortaya çıkıyor ve spermde baskınlık için savaşıyor.
Araştırmacılar şimdi bu gen ailelerinin erkek veya dişi yavru üretme olasılığını artırmak için anahtar proteinleri ele geçirerek nasıl rekabet ettiklerini keşfettiler. Bilim insanları, maya temelli ustaca bir model kullanarak, cinsiyetlerin evrimsel dengesini korumaya yardımcı olan moleküler satranç oyununu çözüyorlar.
Evrimsel Uygunluk Nedir?
Evrimsel açıdan uygunluk, bir organizmanın hayatta kalma ve genlerini bir sonraki nesilde yeniden üretme yeteneği olarak tanımlanır.
Genler, bazen bir organizma içinde birbirleriyle rekabet ederek uygunluğu etkiler.
Bu rekabet ya da silahlanma yarışını gözlemlemek genellikle zordur – söz konusu genlerin memelilerde yavruların cinsiyetini belirleyen X ve Y kromozomları üzerinde yaşaması dışında.
Farelerde, bu silahlanma yarışı daha fazla erkek veya dişi içeren yavrularla sonuçlanabilir.
Sperm Rekabetinin Şifresini Kırmak
Michigan Üniversitesi araştırmacıları tarafından yapılan bir çalışma, aya ulaşmak için yapılan uzay yarışlarına benzer şekilde, fare X ve Y taşıyan spermlerin bir yumurtayı dölleme yarışının ardındaki mekanizmayı ortaya çıkardı.
İnsan Genetiği Bölümü’nde yardımcı araştırmacı bilim insanı olan Martin Arlt, “Oraya ilk ulaşan X taşıyan veya Y taşıyan sperm, yumurtayı başarılı bir şekilde dölleyen spermdir” dedi.
“Eğer X taşıyan spermlere fayda sağlayan genler olsaydı, daha fazla dişi yavru görmeye başlardınız ve bunun tersi de geçerli olurdu. Ancak biz 50-50’ye yakın bir dağılım görüyoruz,” diyor aynı zamanda çalışmanın ilk yazarı olan Arlt.
“Evrimsel zaman içinde, 50-50 bölünme, küçük değişimlerin potansiyel olarak türlerin kaybına yol açtığı bir tür için en uygun orandır.”
X ve Y Kromozomlarında Ortak Adaptasyon
Cinsiyet oranı dengesi, X ve Y kromozomlarındaki genlerin birbirlerini kontrol altında tutmak için birlikte adapte olmasıyla korunur.
Sperm laboratuvarda yetiştirilemediği için bunun nasıl gerçekleştiği bir muammaydı.
U-M ekibi, X’e bağlı Slxl1/Slx ve Y’ye bağlı Sly gen ailelerini fareden alıp mayaya yerleştirerek benzersiz bir çözüm buldu.
“Nasıl çalıştıklarını daha iyi anlamak için yarışmadaki her oyuncuyu mayaya soktuk. Sonra da birbirleriyle nasıl etkileşime girdiklerini ve rekabet ettiklerini görmek için onları birleştirdik.”
Kontrol için Rekabet: Spindlinlerin Rolü
Bunu yaparken, sperm uygunluğunu etkileyen Slxl1/Slx ve Sly tarafından kodlanan proteinlerin, gen ifadesini etkileyen Spindlin adı verilen proteinler için rekabet ettiğini keşfettiler.
Bu proteinler bağlanmak için birbirleriyle rekabet eder; X’e bağlı gen ailesi proteinlerinden ne kadar çok bağlanırsa, o kadar çok X taşıyan sperm ortaya çıkar ve bunun tersi de geçerlidir.
Yakın Zamanda Evrimsel Bir Yenilik
İnsan genetiği doçenti ve makalenin kıdemli yazarı Jacob Mueller, “Bu proteinler evrimsel zamanda nispeten yeni yenilikler, sadece birkaç milyon yaşında, insanlar şempanzelerden ayrıldıktan çok sonra,” dedi.
“Spermatogenez Slxl1/Slx ve Sly olmadan da iyi bir şekilde gerçekleşebilir ve gerçekleşmektedir, ancak bu genler kendilerini türler için çok önemli olan bir sisteme entegre ederek farelerde varlığını sürdürmüştür. Bu silahlanma yarışlarının farklı zamanlarda farklı türlerde tekrar tekrar yaşandığına dair kanıtlarımız var.”
Gen Rekabeti Araştırmalarında Sırada Ne Var?
Ekip gelecekte, X/Y silahlanma yarışının ve diğer rekabetçi genlerin evrimini keşfetmek için maya model sistemini kullanmayı planlıyor.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Kadınların Erkeklerden Daha Uzun Yaşama Sebebi İkinci Bir X Kromozomu mu?