Heterocromosomas הוא זוג כרומוזום הם היוו ידי כך- הכרומוזומים נקראים מין, אשר הם שונים זה מזה, ועל אוטוזומים. הם ידועים גם בשם אלוזומים, אידיוכרומוזומים או כרומוזומים הטרוטיפיים. הם קובעים מין אצל בעלי חיים, כמו גם בצמחים עם מערכות לקביעת מין כרומוזומלית.
כאשר הכרומוזומים המגדירים את האורגניזמים של מין מסודרים מבחינת צורה, גודל ומאפיינים מורפולוגיים אחרים, אנו משיגים את הקריוטיפ שלהם.
באורגניזמים דיפלואידים לכל כרומוזום, במיוחד הכרומוזומים הסומטיים או האוטוסומליים, יש זוג מאפיינים זהים (הומוכרומוזום) - אם כי לא בהכרח זהים ברצף.
הפרט הנושא את שני הסוגים השונים של כרומוזומי המין נקרא המין ההטרוגמטי של המין: במקרה של בני האדם המין ההטרוגמטי הוא הגבר (XY; הנשים הן XX), אך אצל ציפורים זה הנקבות (ZW ; זכרים הם ZZ).
במקרים אחרים, כמו אצל כמה חרקים, הנקבות הן XX והזכרים X (או XO). במקרה האחרון, כפי שניתן לראות בהמינופטרה, זכרים הם זכרים רק בגלל היותם אנשים פרועים.
מסיבה זו, זה יהיה מקרה קיצוני של המיסיגוזיות עבור X, מה שמאלץ אותנו לשקול את כרומוזום X הזה כמושג למושגים של הומו- או הטרוכרומוזום. בבעלי חיים אחרים התנאים הסביבתיים קובעים את מין הפרט.
הבדלים בין כרומוזומי המין
כרומוזומי מין הם המצויינות ההטרוכרומוזומית.
במקרה של בני אדם, כמו בשאר היונקים, הכרומוזומים שנמצאים אצל גברים הם שונים זה מזה. כרומוזום Y קטן בהרבה מכרומוזום X - למעשה, כרומוזום Y הוא רק שליש מגודל כרומוזום X.
כתוצאה מכך, תוכן הגנים בכרומוזום Y הוא כמובן נמוך בהרבה מאשר על "זוג" ה- X שלו: על פי ההערכה, כרומוזום ה- X נושא לא פחות מ- 1000 גנים שונים, בעוד שלכרומוזום Y מיוחס יכולת קוד לא יותר מ- 200 גנים שונים.
הבדלים בין גברים ונשים
עם זאת, המידע הקטן הזה קובע הבדלים גדולים בין גברים לנשים: למעשה, הכרומוזום Y הוא זה שהופך את הגבר לכזה. לעומת זאת, כרומוזום ה- X הופך את כולנו לבני-אדם בר-קיימא.
בתהליך ההפריה, עם קבלת כרומוזום Y, הזיגוטה תוליד עובר שיפתח אשכים, ולכן לאדם יהיה את כל המאפיינים המיניים המגדירים את הזכר של המין.
בנוסף לקידוד עבור גורם התפתחות אשך זה, כרומוזום Y, בין הגנים המועטים שיש לו, קודים לגורמים הקובעים את פוריות הגבר, כמו גם אחרים שיכולים למלא תפקיד חשוב באורך החיים של האדם.
במילים אחרות, כדי להיות זכר או נקבה (או פשוט להתקיים) אנו זקוקים לפחות לכרומוזום X אחד; אבל כדי להיות גבר, אנו זקוקים גם לכרומוזום Y המאפשר לנו, בין היתר, לייצר זרע.
בנוסף להבדלים שצוינו, אזורי ההומולוגיה בין שני כרומוזומי המין, בשונה ממה שקורה עם אחד מהזוגות האוטוסומליים, הם מוגבלים מאוד - מה שמצביע על כך שהם אינם הומולוגיים בקפדנות.
עד כדי כך שבכרומוזום ה- X אנו עדיין יכולים למצוא שרידים של אחוות העבר שלנו עם הניאנדרטלים, ואילו באירועי הברירה המטהרים של הכרומוזום Y הסירו את כל העקבות שלהם.
אזורי "ההומולוגיה" הקובעים את המגעים הנחוצים לביצוע תהליך הפרדה כרומוזומלי יעיל בין קרוסמומות X ו- Y במהלך מיוזה מוגבלים למנות תת-אלומריות קטנות מאוד.
לבסוף, אצל נקבות, כרומוזומי ה- X עוברים קומבינציה פעילה; אצל גברים, אזורי ההשלמה הבודדים בין בני הזוג של הזוג ההטרוכרומטי קובעים שבעצם אין שום קומבינציה - לפחות כפי שאנחנו מכירים אותם בזוגות כרומוזומים סומטיים הומולוגיים, או זוג XX.
כתוצאה מכך, מערכות תיקון ה- DNA בכרומוזום Y יעילות הרבה פחות מאשר בכרומוזום X.
מערכת קביעת מין XX / XY
אצל אנשים עם מערכת קביעת המין XX / XY, האב הוא זה שמגדיר כרומוזומלית את מין הצאצאים. האם מייצרת רק גמטות עם כרומוזומי X, בנוסף למערך הכרומוזומים הסובליים, והיא נקראת המין ההומוגמטי של המין.
האב (מין הטרוגמטי) יכול לייצר גמטות עם כרומוזומי X או גמטות עם כרומוזומי Y: ההסתברות להוליד יחידים ממין זה או אחר, אם כן, זהה ותלויה בכרומוזום המין שנשא הזרע כמו כל ביצית שיש להפריה נושאת רק כרומוזום X אחד.
קל להסיק, אפוא, כי הכרומוזום Y יורש באופן פטריאליאליאלי: כלומר הוא עובר רק מהורים לילדים. כשם שמיטוכונדריה עוברות בתורשה, גברים ונשים, באופן מטריאלינאלי מנקבה אחת של אבות קדומים, כך כל הזכרים יכולים לעקוב אחר כרומוזום ה- Y שלהם לאב קדמון יחיד - אך הרבה יותר עדכני מהראשון.
שימושים אחרים במונח
גם במסגרת אותה גנטיקה, אותם כרומוזומים העשירים באזורים הטרוכרומטיים נקראים הטרוכרומוזומים. ההטרוכרומטין (DNA, בנוסף לחלבונים הנלווים אליו) הוא החלק הזה של החומר התורשתי (DNA בלבד) שהוא דחוס מאוד, ולכן אינו בא לידי ביטוי.
המקרה הבולט והסקרן ביותר של כרומוזום הטרוכרומטי ביותר הוא מה שמכונה Barr Body. זהו רק אחד מכרומוזומי ה- X המופעלים מיונקים נקבות.
על מנת לפצות על מינון הגנים הנגזר מנוכחותם של שני כרומוזומי X במקום אחד, כמו במקרה של זכרים מהזן, אצל נקבות, בשלבי התפתחות מוקדמים, אחד מהכרומוזומים X מושתקים, יתר-מתכתי ודחוס מאוד.
במילים אחרות, גוף Barr הוא לא רק הטרוכרומוזום מכיוון שהוא הטרוכרומטי לחלוטין, אלא גם מכיוון שמבחינה מורפולוגית הוא שונה לחלוטין ממקבילו הלא-מושתק (לפחות בזמן שהתא אינו מתחלק).
הפניות
- Brooker, RJ (2017). גנטיקה: ניתוח ועקרונות. McGraw-Hill השכלה גבוהה, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
- Goodenough, UW (1984) גנטיקה. WB Saunders Co. בע"מ, פילדלפיה, פנסילבניה, ארה"ב.
- גריפית'ס, AJF, ווסלר, ר., קרול, ס.ב., דובי, ג'יי (2015). מבוא לניתוח גנטי (11 th ed.). ניו יורק: WH Freeman, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
- Pertea M., Salzberg, SL (2010) בין תרנגולת לענבים: הערכת מספר הגנים האנושיים. ביולוגיה של גנום 11: 206.
- Strachan, T., Read, A. (2010). גנטיקה מולקולרית אנושית. גרלנד מדע. ע. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.