Cinsiyetin Genetik Kökeni

Küçük sperm hücreleri ile eşleştirilen 32 büyük yumurtalı dişi Eudorina kolonisi. Dişi koloni üzerine sağ üstte sperm kolonisi bırakılmak üzere. Credit: Hiroko Kawai-Toyooka, University of Tokyo. 8 Mart 2018, Donald Danforth Bitki Bilim Merkezi

Communications Biology dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, erkek-dişi farklılaşmasının ve seks kromozomlarının evrimindeki en erken aşamalara ışık tutmuştur ve iki cinsiyetin genetik kökeni beklenmedik bir şekilde sade olarak bulmuştur.

Cinsiyet ve çok hücreli canlıların evriminin ilk aşamaları konusunda uzman kabul edilebilecek bir ekip, (James Umen, Ph.D. (Üye, Yenilenebilir Yakıtlar için Enterprise Rent-a-Car Enstitüsü)- Joseph Varner (Donald Danforth Plant Bilim Merkezi'nde Seçkin Araştırmacı) ve Dr. Hisayoshi Nozaki (Tokyo Üniversitesi'nde bir araştırma ekibinin lideri)) volvokin yeşil algleri denen fotosentez yapabilen tatlı su protistlerinde, erkek ve dişi cinsiyetlerin evrimini araştırıyorlar. Hayvanlarda ve bitkilerde yapılan önceki çalışmalarda, erkek ve dişi cinsiyet kromozomları arasında genel olarak büyük farklılaşmalara yol açan yayılma ve farklılaşma eğilimi görülmüştür; ancak bu çalışmalarda, farklı sperm ve yumurta hücresi türlerinin ilk olarak izogamy olarak bilinen eşit boyutlu gametlerle daha basit bir atasal çiftleşme sisteminden evrimleştiği, evrimin ilk evrelerini ayrıntılı araştırmamıştır.

Araştırma ekibi, Yamagishiella ve Eudorina cinsindenden, özellikle de izogamiden erkek / dişi cinsiyetlere geçişi destekleyen, özellikle bilgilendirici ve yakından ilgili çok hücreli volvokin türlerine odaklandı. 32 hücreli Yamagishiella ve Eudorina kolonileri birbirine çok benzerken, ilki izogamik iken, ikincisi küçük erkek gamet ve büyük dişi gamet üretir. Ekip, Yamagishiella'da çiftleşme tipini ve Eudorina'daki erkek-dişi farklılaşmayı belirleyen kromozomal bölgelerin yüksek verimli genom dizilemesi kullanmış ve daha sonra bu bölgeleri karşılaştırmıştır.

Evrim teorisi, Eudorina'daki cinsiyetlerin evrimi ile ilişkili cinsiyet belirleyici bölgenin yayılması ve / veya artan genetik karmaşıklığını tahmin ederken, çalışmanın sonuçları tam tersini gösterdi. Eudorina, tüm volvokin türleri arasında bugüne kadar bulunan en küçük ve genetik olarak en az karmaşık olan cinsiyet belirleyici bölgeye sahip. Özünde, Eudorina'daki erkek ve dişiler arasındaki en büyük fark, küçük bir kromozomal bölgede bulunan MID isimli tek bir genin varlığına veya yokluğuna indirgenebildiğidir.

Umen, "Bu yeni çalışma, cinsiyet kromozomlarının artan genetik karmaşıklığının cinsiyetlerin kökenine eşlik ettiği düşüncesine parmak basıyor" Dedi. “Dahası, bu çalışma aynı zamanda pratik sonuçlara da sahiptir çünkü biyoyakıt veya biyoteknoloji uygulamaları ile ilgili gelişmiş özellikler için ekinler olarak yetiştirmek isteyebileceğimiz yeni tür alg türlerinde çiftleşme türlerini ve cinsiyetleri nasıl tanımlayacağımız konusundaki anlayışımızı genişletmektedir.”

Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar

Kaynaklar:

More information: Takashi Hamaji et al, Anisogamy evolved with a reduced sex-determining region in volvocine green algae, Communications Biology (2018). DOI: 10.1038/s42003-018-0019-5

Provided by: Donald Danforth Plant Science Center

https://phys.org/news/2018-03-genetic-sexes.html 18.03.2018

#cinsiyetin #genetik #kökeni