Жыныспен тіркесіп тұқым қуалау

Әртүрлі жынысты организмдер арасында жыныстық әртүрлілік олардың хромосомаларына байланысты болады, бірақ-та олар әртүрлі организмдерде түрліше көрінеді. Protenor тұқымына жататын насекомдарда аталық және аналық организмдер арасында хромосомалар, егер ол тақ санға ие болса (13), онда аталық организм, ал егер жұп санға ие болса (14), ол аралық организм болады, яғни хромосома санына байланысты жыныс анықталады. Бірақ-та көптеген екіүйлі өсімдіктерде, омыртқасыздарда, жануарларда, балықтарда, құстарда және барлық сүтқоректілерде аналық және аталық жыныстары хромосомалардың санына байланысты емес, хромосоманың сапасына байланысты ажыратылады.

Мысалы, D.melanogaster шыбынының аталық және аналық организмнің соматикалық клеткасы төр жұп хромосоманы алып жүреді. Аталықта да, аналықта да үш жұп хромосома бірдей болады жэне оларды аутосомалық хромосомалар деп атайды, ал төртінші жұбы бірдей емес, аналықта ол екі Х-хромосомасымен сипатталады, ал аталықта бір Х-хромосомасымен, екіншісі У-хромосомасымен сипатталады. Аталық және аналықтарда кездесетін барлық бірдей хромосома жұптарын аутосомалық (А) деп атайды, ал X және У хромосомалары жыныс хромосомалары деп аталды. Жеміс шыбынының барлық жұмыртқаклеткалары үшеуі аутосомалық және біреуі Х-хромосомасымен сипатталатын төрт хромосоманы алып жүреді (ЗА+Х). Керісінше, сперматозоидтарда да төрт хромосома болады, бірақ олардың жартысы Х-хромосомасын (ЗА+Х), ал келесі жартысы У-хромосомасын (ЗА+У) алып жүреді. Кез келген жұмыртқа клеткасы Х-хромосомасы бар сперматозоидпен ұрықтанса, одан аналық организм дамиды (6А+ХХ), ал егер жұмыртқа клетканы У-хромосомасы бар сперматозоид ұрықтандырса, онда бұл зиготадан аталық организм дамиды (6А+ХҮ).

Құстардың аталықтарындағы соматикалық клеткаларда XX хромосомалары, ал аналықтарында ХҮ хромосомалары болады. Жыныстың құстарда да пайда болуы D.melanogaster шыбынындағы сияқты.

Адамда аналық организмдегі соматикалық клетка 22 жұп аутосомалық хромосомамен және XX жыныс хромосомасымен (22АА+ХХ) сипатталады. Аталықтағы соматикалық клеткада да 22 жұп аутосомалық хромосома болады, ал жыныс хромосомасы мұнда ХУ түрінде болады (22АА+ХҮ). Осыдан, әр жұмыртқаклетка 22 аутосомалық және бір Х-хромосомасын алып жүреді, ал сперматозоидтар 22 аутосомалық хромосоманы және жарты бөлігі X-хромосомасын, ал жартысы У-хромосомасын алып жүреді. У-хромосомасында 230 000 жұп азоттық негізден тұратын тестистердің түзілуіне жауапты ген орналасқан (ZFY-секс-детерминациялаушы аймақ). ZFY генімен сондай-ақ SRY гені де байланысты. Ол да клеткада тестистердің түзілуін бақылайды, сондай-ақ сүйектің түзілуін де бақылайды. Онан басқа бұл гендерге қосымша ретінде бірнеше аутосомада орналасқан гендер және бір Х-тіркескен ген болады. Бұл гендердің барлығы организмде тестистердің дамуына жауапты.

Адамда және сүтқоректілерде жыныстың пайда болуы ұрықтандыратын сперматозоидқа тікелей байланысты болады. Х-хромосомасымен сипатталатын сперматозоидтың жұмыртқаклеткаға енуі онда аналық жынысты зиготаны дамытады. Аналық организмнің соматикалық клеткаларында мРНҚ молекуласының синтезі тек бір ғана Х-хромосомасында жүреді (аналық X-хромосомасы немесе аталық Х-хромосомасы). У-хромосомасымен сипатталатын сперматозоидтың жұмыртқаклеткаға енуі онда аталық жынысты зиготаны дамытады. Аталық организмдер жынысы бойынша гетерозиготалы деп аталады. Сонымен жыныс генетикалық тұрғыдан бақыланады. Бірақ-та кейбір бауырмен жорғалаушы организмдерде жыныс генотиппен емес, сыртқы орта факторларымен анықталады. Мысалы, көптеген тасбақаларда жыныс температура арқылы реттеледі, яғни инкубация кезінде температура жоғары болса, онда аналық организмдер, ал егер де температура төмен болса, аталық организмдер дамиды. Қолтырауындарда, кейбір кесірткелерде де аталық жыныс температура арқылы реттеліп отырады. Жыныстың пайда болуының орта арқылы реттелуі жыныстың генетикалық реттелуіне мүлде қатысы болмайды.

1910 жылы Т. Морган (1886-1945) жыныс хромосомаларының организмде кездесетін белгілеріне де жауап беретінін ашты және оны тәжірибелік зерттеулерден көруге болады. Мысалы, дрозофила шыбынының ақ көзді аналықтарын қызыл көзді аталықтармен шағылыстырғанда шыққан гибридтер, аналықтары қызыл көзді, аталықтары ақ көзді болып шықты. Бірақ-та алынған гибридтер арасында қызыл көзді аталықтар мен ақ көзді аналықтар да кездесті. Олардың пайда болуы кездейсоқ жағдай болды, өйткені көздің ақ түсіне жауапты ген Х-хромосомасында орналасқаны белгілі болған. Бұл жағдайды К. Бриджес (1916) деген ғалым талдай келе, «кездейсоқ» ақ көзді аталықтар «аналықтан» алған екі Х-хромосоманы алып жүреді, ал «кездейсоқ» қызыл көзді аталықтар «аталықтардан» алған бір X-хромосомасын алып жүреді деп тұжырымдады. Осы тұжырымды түсіндіре келе К. Бриджес бастапқы аналықтар мейоз процесі кезенді екі XX хромосомасынан тұратын немесе Х-хромосомасы мүлде жоқ «кездейсоқ» гаметалар түзді деп есептеді. Егер де осындай «кездейсоқ» гаметалар қызыл көзді аталық сперматозоидтарымен ұрықтануға түскен кезде төрт типті зиготаны береді: а) ақ көзді аналық, ә) қызыл көзді аталық, б) Х-хромосомасы 3 дара (өмір сүруге қабілетсіз), в) X хромосомасы жоқ дара (өмір сүруге қабілетсіз). Бұл құбылысты жыныс хромосомаларының бірінші реттік ажырамауы деп атады. Соңынан К. Бриджес «кездейсоқ» ақ көзді аналықтарды зерттей келе олардың хромосомаларында XX болудың орнына екі X хромосомасы және У хромосомасы болатынын цитологиялық тұрғыдан көрсетіп берді (ХХҮ).

Хромосома жұбында У-хромосомасы жоқ «кездейсоқ» қызыл көзді аталықтар, келесі тәжірибелерде ұрпақ беруге қабілетсіз болды, ал ақ көзді аналықтар (ХХҮ) ұрпақ беруге қабілетті болды. Осы дараларды келесі ретте қалыпты қызыл көзді шыбындармен шағылыстыру арқылы К.Бриджес мейоз процесінде жыныс хромосомаларының екінші реттік ажырамау құбылысын ашты. Бұл шағылыстырудан шыққан ұрпақтардың 96% аналығы қызыл көзді және 4% ақ көзді, ал аталықтардың ішінде 96% ақ көзді, ал 4% қызыл көзді болып шықты. Бұл жағдайда мейоз процесінде X және У хромосомалары тең бөлінбейтін ХХУ аналықтар төрт типті гаметалар түзеді.

Түзілген әр типті жұмыртқаклетка қызыл көзді аталық сперматозоидпен ұрықтанғанда сегіз түрлі зиготаның түзілуіне әкелді. Бірақ-та мұнда түзілетін зиготалар бірдей жиілікте болмайды, өйткені ХХУ аналықтарда мейоз процесінде 92% ооциттерде қалыпты таралу болады. Жыныс хромосомаларының екінші реттік ажырамайтынын түсіндіре келе К. Бриджес барлық пайда болатын ақ көзді және қызыл көзді аналықтар тек Х-хромосоманың жұбымен сипатталмай, сонымен бірге оларда У-хромосомасы да кездеседі деді. Жеке ақ көзді аталықтарда бір X хромосомасы және екі У хромосомасы болады деп көрсетті. Бұл сипаттамаларды К. Бриджес дрозофила хромосомасын цитологиялық тұрғыдан зерттеу арқылы дәлелдеп берді. Бұл жаңалық басқа да организмдер мысалында да дәлелденді.

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: