Manliga kromosomer. Y-kromosom på vilka influenser och för vilka svar?

Ämnet för genetisk forskning är fenomenet ärftlighet och variation. Amerikansk forskare T-X. Morgan skapade en kromosomteori om ärftlighet, vilket visar att varje art kan karakteriseras av en viss karyotyp som innehåller sådana typer av kromosomer som somatisk och sexuell. De senare är representerade av ett separat par, som skiljer sig åt män och kvinnor. I denna artikel kommer vi att studera vilken struktur kvinnliga och manliga kromosomer har och hur de skiljer sig åt varandra.

Vad är karyotyp?

Varje cell som innehåller kärnan karakteriseras av ett visst antal kromosomer. Den fick namnet karyotyp. I olika biologiska arter är förekomsten av strukturella enheter av ärftlighet strikt specifik, till exempel är den mänskliga karyotypen 46 kromosomer, i chimpanser - 48 och i flodkräftor - 112. Deras struktur, storlek, form är annorlunda hos individer som hör till olika systematiska taxa. Antalet kromosomer i en cell i en kropp kallas en diploid uppsättning. Det är karakteristiskt för somatiska organ och vävnader. Om karyotypen förändras som ett resultat av mutationer (till exempel hos patienter med Klinefelters syndrom är antalet kromosomer 47, 48), så har sådana individer minskat fertiliteten och är i de flesta fall infertila. En annan ärftlig sjukdom i samband med sexkromosomer är Turner-Shereshevsky syndromet. Det förekommer hos kvinnor som har i karyotypen inte 46 men 45 kromosomer. Det betyder att i sexparet inte finns två x-kromosomer, men endast en. Fenotypiskt manifesterar sig detta i underutvecklingen av könsstyckena, svagt uttryckta sekundära sexuella tecken och infertilitet.

Somatiska och sexkromosomer

De skiljer sig åt i både form och uppsättning gener som utgör deras komposition. Manliga kromosomer hos människor och däggdjur går in i heterogametiska sexparet XY, vilket ger utveckling av både primära och sekundära manliga sexuella egenskaper. I manliga fåglar innehåller sexparet två identiska ZZ-manliga kromosomer och heter homogametisk. Till skillnad från kromosomer som bestämmer organismens kön finns det arveliga strukturer i karyotypen som är identiska hos både män och kvinnor. De kallas autosomes. I den mänskliga karyotypen finns det 22 par. Könsmässiga manliga och kvinnliga kromosomer bildar 23 par, så den manliga karyotypen kan representeras som en generell formel: 22 par autosomer + XY och kvinnor - 22 par autosomer + XX.

meios

Bildandet av gameter, gameter, med fusion som en zygote bildas, förekommer i könsorganen: testiklar och äggstockar. I deras vävnader förekommer meios - processen med celldelning leder till bildandet av gameter innehållande en haploid uppsättning kromosomer. Ovogenes i äggstockarna leder till mognad av ägg av endast en art: 22 autosomer + X och spermatogenes garanterar mognad av homometer av två typer: 22 autosomer + X eller 22 autosomer + U. Vid människa bestäms könet hos det ofödda barnet vid fusion av ägg- och spermiernas kärnor Från spermiernas karyotyp.

Kromosom mekanism och sex bestämning

Vi har redan övervägt vid vilken tidpunkt kön bestäms hos människor - vid tidpunkten för befruktning, och det beror på spermas kromosomuppsättning. I andra djur skiljer sig representanter för olika kön i antalet kromosomer. Till exempel, i marinmaskar, insekter, gräshoppor i en diploid uppsättning män är det bara en kromosom från könsparet och hos kvinnor - båda. Således kan den haploida uppsättningen kromosomer av den akvatiska akanthocanthuset hos man uttryckas med formlerna: 5 kromosomer + 0 eller 5 kromosomer + x, och honor har bara en uppsättning 5 kromosomer + x i ägglossorna.

Vad påverkar sexuell dimorfism?

Förutom kromosomal finns det andra sätt att bestämma kön. Hos vissa ryggradslösa djur - rotfibrer, polychaetmaskar - könet bestäms redan innan fusionen av gametebefruktning, vilket leder till att manliga och kvinnliga kromosomer bildar homologa par. Kvinnliga havpolychaetes - dinofilus vid ovogenesprocessen bildar äggstocken av två arter. Den första - små, fattiga äggulan - av dem utvecklar män. Andra - stora, med ett stort utbud av näringsämnen - tjänar till att utveckla kvinnor. I honungsbina - insekter av Hymenoptera-serien - producerar honor två typer av ägg: diploid och haploid. Av obefruktade ägg utvecklar manar - droner och från befruktade ägg - honor som arbetar bier.

Hormoner och deras effekt på sexbildning

Hos människan producerar hankörtlarna - testiklarna - sexhormoner av ett antal testosteroner. De påverkar både utvecklingen av primära sexuella egenskaper (den anatomiska strukturen hos externa och inre könsorganen) och i synnerhet fysiologin. Under påverkan av testosteron bildas sekundära sexuella egenskaper - skelettets struktur, figurs egenskaper, kroppshår, röstklang och struphuvudets struktur. I en kvinnas kropp producerar äggstockarna inte bara sexceller, utan också hormoner som är körtlar av blandad sekretion. Könshormoner som östradiol, progesteron, östrogen, främjar utvecklingen av externa och interna genitala organ, kroppshår på kvinnlig typ, reglerar menstruationscykeln och graviditetsförloppet. Hos vissa ryggradsdjur påverkar fisk, ringmaskar och amfibier biologiskt aktiva substanser som produceras av gonader starkt utvecklingen av primär- och sekundärkönssymptom, och kromosomarten utövar inte så stor påverkan på sexbildning. Till exempel upphör larver av marina polychaet - bonellia - under påverkan av kvinnliga könshormoner sin tillväxt (1-3 mm i storlek) och blir dvärgare. De bor i könsorganens könsorgan, som har en kroppslängd på upp till 1 meter. I fiskrengöringsmedel innehåller hanar haremer från flera kvinnor. Kvinnliga individer, utom äggstockarna, har embryonala stammen. Så snart hanen dör, tar en av haremhona sin funktion (i kroppen börjar de manliga gonaderna som utvecklar könshormonerna att utvecklas aktivt).

Reglering av golvet

I mänsklig genetik utförs det av två regler: den första bestämmer beroende av utvecklingen av de rudimentära könkörtlarna på utsöndringen av testosteron och hormonet MIS. Den andra regeln indikerar den exceptionella rollen som Y-kromosomen spelar. Manlig kön och alla motsvarande anatomiska och fysiologiska tecken utvecklas under påverkan av gener som ligger i Y-kromosomen. Relationen och beroendet av båda reglerna i den mänskliga genetiken kallas tillväxtprincipen: I ett embryo som är biseksuell (det vill säga kvinnornas kvicksilver - Mullerian-kanalen och den manliga gonaden - Wolffkanalen) beror differentieringen av det embryonala köteläget på närvaron eller frånvaron av Y-kromosomen i karyotypen.

Genetisk information i Y-kromosomen

Studier av genetiska forskare, i synnerhet T-X. Morgan, fann man att genkompositionen av X- och Y-kromosomer inte är densamma hos människor och däggdjur. Manliga kromosomer hos människor har inte några alleler närvarande i X-kromosomen. Men deras genpool innehåller SRY-genen, som kontrollerar spermatogenes, vilket leder till bildandet av manlig kön. Ärftliga störningar av denna gen i embryot leder till utvecklingen av en genetisk sjukdom - Suair syndrom. Som ett resultat innehåller en kvinna som utvecklar sig från ett sådant embryo ett sexpar i karyotypen av XY eller endast ett segment av Y-kromosomen innehållande ett gen-locus. Han aktiverar utvecklingen av gonader. Hos patienter skiljer kvinnor inte sekundära sexuella egenskaper, och de är sterila.

U-kromosom och ärftliga sjukdomar

Som påpekat skiljer sig mankromosomen från X-kromosomen både i storlek (det är mindre) och i form (det ser ut som en krok). Även för hennes specifika uppsättning gener. Således är mutationen av en av generna av Y-kromosomen fenotypiskt manifesterad av utseendet av en stråle hård hår på öronloben. Denna egenskap är endast karaktäristisk för män. En ärftlig sjukdom orsakad av en kromosomal mutation är känd som Klinefelters syndrom. Den sjuka mannen har i karyotyper överflödig kvinnlig eller mans kromosomer: ХХУ eller ХХУУ. De viktigaste diagnostiska tecknen är patologisk tillväxt av bröstkörtlarna, osteoporos, infertilitet. Sjukdomen är ganska vanlig: för varje 500 nyfödda pojkar finns 1 patient.

Sammanfattningsvis noterar vi att hos människor, som hos andra däggdjur, bestäms den framtida organismens kön vid tidpunkten för befruktning, på grund av en viss kombination i zygoten av sex X- och Y-kromosomer.