تطور الكروموسوم Y بشكل أسرع من نظيره X يؤدي إلى تقصيره التدريجي بمرور الوقت

إنك تمتلك رمزًا يحدد جوهر شخصيتك كذكر أو أنثى، ومع ذلك، فهو يتغير بسرعة مذهلة. هذا الرمز ليس سوى الكروموسومات الجنسية، وتحديدًا الكروموسوم Y، الذي يتطور بشكل أسرع بكثير من نظيره X. توصلت دراسة رائدة حديثة إلى التسلسل الكامل للكروموسومات الجنسية للرئيسيات غير البشرية، وكشفت عن الحقيقة المذهلة حول التطور السريع للكروموسوم Y.

قام الباحثون في هذه الدراسة، بقيادة كاترينا ماكوفا، بتوليد جينومات مرجعية كاملة من طرف إلى طرف لكروموسومات X وY لخمسة قرود عظيمة. ومن خلال مقارنة هذه النتائج بالجينوم البشري، اكتشف الفريق أن جنسنا البشري هو جزء من هذه الرقصة التطورية، مع رمز وراثي سريع التغير على طول الكروموسوم الجنسي الذكري. ولكن ماذا يعني هذا بالنسبة لنا، وكيف وصلنا إلى هنا؟

كشف سر كروموسومات الجنس

هل تساءلت يومًا ما الذي يجعلك ذكرًا أو أنثى؟ لا يتعلق الأمر فقط بالخصائص الجسدية مثل الشعر أو ملامح الوجه أو شكل الجسم. تكمن الإجابة في عالم الكروموسومات الصغير، حيث يحمل زوجان صغيران من الحمض النووي، (X) و(Y)، سر تحديد الجنس. بالنسبة للبشر والعديد من الأنواع الأخرى، تلعب الكروموسومات الجنسية دورًا حاسمًا في تحديد جنسنا البيولوجي. ولكن ما الذي يجعل هذه الكروموسومات مميزة جدًا؟

يعد هذان الكروموسومان جزءًا من 23 زوجًا تشكل الجينوم لدينا، وهما مسؤولان عن تحديد جنسنا. لدى الإناث اثنين من الكروموسومات X (XX)، بينما لدى الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد (XY).

ويشبه الكروموسوم X شريكًا مستقرًا وموثوقًا، يحمل ثروة من المعلومات الجينية التي تعتبر ضرورية لتطورنا وبقائنا. إنه عنصر حيوي في الجينوم لدينا، واستقراره ضروري لرفاهيتنا. ومن ناحية أخرى، فإن الكروموسوم Y يشبه الشريك الديناميكي سريع الخطى، والذي يتغير باستمرار ويتكيف مع بيئته. إنه كروموسوم فريد عرضة للطفرات والاختلافات، مما يجعله ديناميكيًا للغاية وعرضة للتطور.

ولكن لماذا يكون الكروموسوم Y عرضة للتغيير؟ الجواب يكمن في تاريخه ووظيفته. يُعتقد أن الكروموسوم Y نشأ من الكروموسوم X القديم الذي تم نسخه وتعديله بمرور الوقت. ونتيجة لذلك، تراكمت لديه العديد من الطفرات والاختلافات، مما يجعله كروموسومًا ديناميكيًا للغاية ومتطورًا. من المحتمل أن يكون هذا التطور السريع بسبب دور الكروموسوم Y في تكوين الحيوانات المنوية، حيث يلعب دورًا حاسمًا في تطور خلايا الحيوانات المنوية.

نمط تغير سريع

أنتج مؤلفو الدراسة جينومات مرجعية كاملة للكروموسومات X وY لخمسة قردة عظيمة، بما في ذلك الشمبانزي، والبونوبو، والغوريلا، وإنسان الغاب البورنيوي، وإنسان الغاب السومطري، بالإضافة إلى قرد أصغر حجمًا، وهو سيامنغ جيبون. ومن خلال مقارنة هذه النتائج بالجينوم البشري، اكتشفوا نمطًا من التغير السريع على طول الكروموسوم Y.

عندما قارن الباحثون كروموسومات Y لدى البشر والرئيسيات غير البشرية، أذهلتهم الاختلافات الهائلة بين الاثنين. وفي الواقع، فإن 14 إلى 27% فقط من كروموسومات Y الخاصة بالقردة تتطابق مع النسخة البشرية، وهو اكتشاف مفاجئ بالنظر إلى أن بعض هذه الأنواع انحرفت عن السلالة البشرية قبل سبعة ملايين سنة فقط.

من ناحية أخرى، ظل كروموسوم X ثابتًا إلى حد كبير، حيث يتطابق أكثر من 90 بالمائة من تسلسلات كروموسوم X لدى القرد مع كروموسوم X البشري. يشير هذا إلى درجة صغيرة نسبيًا من التغيير عبر ملايين السنين من التطور.

آلية حماية الكروموسوم Y

إن افتقار الكروموسوم Y إلى التبادل الجيني مع الكروموسومات الأخرى يجعله عرضة لتراكم عمليات الحذف والطفرات، مما يؤدي إلى تقصيره التدريجي بمرور الوقت. وقد أثار هذا التدهور مخاوف من احتمال انقراض الكروموسوم Y في الثدييات في نهاية المطاف. ومع ذلك، اكتشف مؤلفو الدراسة أن بعض الجينات الموجودة على كروموسوم Y محمية بآلية أمان تسمى الاصطفاء المنقي (purifying selection)، والتي تضمن بقائها على الرغم من التغير السريع في الكروموسوم.

تتضمن إحدى استراتيجيات البقاء هذه استخدام المتناظرات (palindrome)، وهي تسلسلات جينية تتكرر في صورة معكوسة لبعضها البعض، مما يؤدي إلى إنشاء نسختين متطابقتين تنتهيان بالتقائهما. تسمح هذه الآلية الذكية للجينات الموجودة على الكروموسوم Y بالحفاظ على سلامتها، حتى في مواجهة الطفرة السريعة. ونتيجة لذلك، يستمر كروموسوم Y في التطور بسرعة، ولكن جيناته الأساسية محمية، مما يضمن استمرار وجود الذكور.

• النساء أكثر عرضة للإصابة بأمراض المناعة الذاتية، هل بسبب آبائهن الذكور؟
• العلماء يكتشفون طريقة مثيرة للجدل لاختيار جنس المولود.
• كيف نفهم التشابه الجيني بين الإنسان والموز في ضوء نظرية التطور؟
• أشهر خوارزميات تعلم الآلة
• اكتشاف ثوري يعيد أمل الحمل الآمن للنساء الكبار في السن

مستقبل الذكور

يبدو أن مستقبل الذكور ليس قاتمًا كما كان يعتقد من قبل. إن قدرة كروموسوم Y على التطور في ظل اختيار الاصطفاء المنقي تعني أنه من المرجح أن يستمر في لعب دور حيوي في التكاثر البشري. ومع اكتشاف آليات البقاء هذه، يمكن للعلماء أن يفهموا بشكل أفضل كيفية تكيف الكروموسوم Y مع بيئته المتغيرة.

في النهاية، قصة الكروموسوم Y هي قصة مرونة وتكيف. على الرغم من تطوره السريع، فقد طور الكروموسوم Y الأدوات التي يحتاجها للبقاء والازدهار. وبينما نواصل كشف أسرار الكروموسوم Y، نتذكر التعقيد المذهل والجمال المذهل للجينوم البشري.

المصادر:

The Human Y Chromosome Is Evolving Way Faster Than The X Chromosome / iflscience