Мужчынскія храмасомы. Y-храмасома на што аказвае ўплыў і за што адказвае?

Прадмет генетычных даследаванняў - з'явы спадчыннасці і зменлівасці. Амерыканскі вучоны Т-Х. Морган стварыў хромосомную тэорыю спадчыннасці, даказвае, што кожны біялагічны від можна характеризировать пэўным карыатыпе, які змяшчае такія віды храмасом, як саматычныя і палавыя. Апошнія прадстаўленыя асобнай парай, адрозніваюцца па мужчынскай і жаночай асобіны. У дадзеным артыкуле мы вывучым, якое будынак маюць жаночыя і мужчынскія храмасомы і чым яны адрозніваюцца паміж сабой.

Што такое карыатыпе?

Кожная клетка, якая змяшчае ядро, характарызуецца вызначанай колькасцю храмасом. Яно атрымала назву карыатыпе. У розных біялагічных відаў наяўнасць структурных адзінак спадчыннасці строга спецыфічна, напрыклад, карыатыпе чалавека складае 46 храмасом, у шымпанзэ - 48, рачнога рака - 112. Іх будова, велічыня, форма адрозніваюцца ў асобін, якія адносяцца да розных сістэматычным таксонаў. Лік храмасом у клетцы цела завецца дыплоідным наборам. Ён характэрны для саматычных органаў і тканак. Калі ў выніку мутацый карыатыпе змяняецца (напрыклад, у хворых сіндромам Клайнфельтера колькасць храмасом 47, 48), то такія асобіны маюць зьніжаную фертыльнасць і ў большасці выпадкаў бясплодныя. Іншае спадчыннае захворванне, звязанае з палавымі храмасомамі, - сіндром Тэрнера-Шерешевского. Ён сустракаецца ў жанчын, якія маюць у карыатыпе ня 46, а 45 храмасом. Гэта значыць, што ў палавой пары прысутнічаюць не дзве х-храмасомы, а толькі адна. Фенатыпічнае гэта праяўляецца ў недаразвіцці палавых залоз, слаба выяўленых другасных палавых прыкметах і бясплоднасць.

Саматычныя і палавыя храмасомы

Яны адрозніваюцца як формай, так і наборам генаў, якія ўваходзяць у іх склад. Мужчынскія храмасомы чалавека і млекакормячых ўваходзяць у гетерогаметную палавую пару ХУ, якая забяспечвае развіццё як першасных, так і другасных мужчынскіх палавых прыкмет. У самцоў птушак палавая пара змяшчае дзве аднолькавыя ZZ мужчынскія храмасомы і называецца гомогаметной. У адрозненне ад храмасом, дэтэрмінуецца падлогу арганізма, у карыатыпе знаходзяцца спадчынныя структуры, ідэнтычныя як у мужчынскага, так і ў жаночага полу. Яны носяць назву аутосом. У карыатыпе чалавека іх 22 пары. Палавыя мужчынскія і жаночыя храмасомы ўтвараюць 23 пару, таму карыатыпе мужчыны можна прадставіць у выглядзе агульнай формулы: 22 пары аутосом + ХУ, а жанчыны - 22 пары аутосом + ХХ.

мейоз

Адукацыя палавых клетак - гамет, пры зліцці якіх фармуецца зігота, адбываецца ў палавых залозах: насенніках і яечніках. У іх тканінах ажыццяўляецца мейоз - працэс дзялення клетак, які прыводзіць да адукацыі гамет, якія змяшчаюць гаплоідным набор храмасом. Аагенез ў яечніках прыводзіць да канчатковага варыянта яйкаклетак толькі аднаго выгляду: 22 аутосомы + Х, а сперматагенез забяспечвае паспяванне гомет двух відаў: 22 аутосомы + Х або 22 аутосомы + У. У чалавека ж пол будучага дзіцяці вызначаецца ў момант зліцця ядраў яйкаклеткі і народка і залежыць ад карыатыпе народка.

Хромосомный механізм і вызначэнне падлогі

Мы ўжо разгледзелі, у які момант адбываецца вызначэнне падлогі ў чалавека - у момант апладнення, і яно залежыць ад хромосомного набору народка. У іншых жывёл прадстаўнікі рознага полу адрозніваюцца колькасцю храмасом. Напрыклад, у марскіх чарвякоў, насякомых, конікаў у дыплоідным наборы самцоў прысутнічае толькі адна храмасома з палавой пары, а ў самак - абедзве. Так, гаплоідным набор храмасом самца марскога чарвяка ацирокантуса можна выказаць формуламі: 5 храмасом + 0 або 5 храмасом + х, а самкі маюць у яйкаклетка толькі адзін набор 5 храмасом + х.

Што ўплывае на палавы дымарфізм?

Акрамя хромосомного ёсць яшчэ і іншыя спосабы вызначэння падлогі. У некаторых беспазваночных - коловраток, многощетинковых чарвякоў - падлогу вызначаецца яшчэ да моманту зліцця гамет - апладнення, у выніку якога мужчынскія і жаночыя храмасомы ўтвараюць гамалагічныя пары. Самкі марскі полихеты - динофилюса ў працэсе аагенез ўтвараюць яйкаклеткі двух відаў. Першыя - дробныя, збядненне жаўтком, - з іх развіваюцца самцы. Іншыя - буйныя, з велізарным запасам пажыўных рэчываў - служаць для развіцця самак. У медоносных пчол - насякомых шэрагу перапончатакрылых - самкі прадукуюць два выгляду яйкаклетак: дыплоідным і гаплоідным. З неоплодотворенных яек развіваюцца самцы - трутні, а з аплодненых - самкі, якія з'яўляюцца працоўнымі пчоламі.

Гармоны і іх ўздзеянне на фарміраванне падлогі

У чалавека мужчынскія залозы - насеннікі - прадукуюць палавыя гармоны шэрагу тэстастэрону. Яны ўплываюць як на развіццё першасных палавых прыкмет (анатамічны будынак вонкавых і ўнутраных палавых органаў), так і на асаблівасці фізіялогіі. Пад уздзеяннем тэстастэрону фармуюцца другасныя палавыя прыкметы - будынак шкілета, асаблівасці фігуры, оволосеніе цела, тэмбр голасу, будынак гартані. У арганізме жанчыны яечнікі выпрацоўваюць не толькі палавыя клеткі, але і гармоны, з'яўляючыся залозамі змяшанай сакрэцыі. Палавыя гармоны, такія як эстрадиол, прогестерон, эстраген, спрыяюць развіццю вонкавых і ўнутраных палавых органаў, валасенні цела па жаночым тыпе, рэгулююць менструальны цыкл і праходжанне цяжарнасці. У некаторых хрыбетнікаў жывёл, рыб, кольчата чарвякоў і земнаводных біялагічна актыўныя рэчывы, Прадуцыраваная гонад, моцна ўплываюць на развіццё першасных і другасных палавых прыкмет, а віды храмасом пры гэтым не аказваюць настолькі вялікага ўздзеяння на фарміраванне падлогі. Напрыклад, лічынкі марскіх полихет - Бонелло - пад уплывам жаночых палавых гармонаў спыняюць свой рост (памеры 1-3 мм) і становяцца карлікавымі самцамі. Яны насяляюць у палавых шляхах самак, якія маюць даўжыню цела да 1 метра. У рыб-чысцільшчыкаў самцы ўтрымліваюць гарэмы з некалькіх самак. Жаночыя асобіны, акрамя яечнікаў, маюць зародкі насеннікаў. Як толькі самец гіне, адна з гаремных самак бярэ на сябе яго функцыю (у яе целе пачынаюць актыўна развівацца мужчынскія гонады, якія выпрацоўваюць палавыя гармоны).

рэгуляцыя падлогі

У генетыцы чалавека яна ажыццяўляецца двума правіламі: першае вызначае залежнасць развіцця зачаткавых палавых залоз ад сакрэцыі тэстастэрону і гармона MIS. Другое правіла паказвае на выключную ролю, якую адыгрывае У-храмасома. Мужчынскі пол і ўсе адпаведныя яму анатамічныя і фізіялагічныя прыкметы развіваюцца пад уздзеяннем генаў, якія знаходзяцца ў У-храмасоме. Ўзаемасувязь і залежнасць абодвух правіл у генетыцы чалавека называецца прынцыпам росту: у эмбрыёна, які з'яўляецца бісексуальнай (гэта значыць маюць зародкі жаночых залоз - мюллерова пратокі і мужчынскіх гонад - вольфова канала) дыферэнцоўка эмбрыянальнай палавой залозы залежыць ад наяўнасці або адсутнасці ў карыатыпе У-храмасомы.

Генетычная інфармацыя ў У-храмасоме

Даследаваннямі навукоўцаў-генетыкаў, у прыватнасці Т-Х. Моргана, было ўстаноўлена, што ў чалавека і млекакормячых генны склад Х- і У-храмасом неаднолькавы. Мужчынскія храмасомы ў чалавека не маюць некаторых алеляў, прысутных у Х-храмасоме. Аднак у іх генафондзе прадстаўлены ген SRY, які кантралюе сперматогенез, які прыводзіць да фарміравання мужчынскага полу. Спадчынныя парушэнні гэтага гена ў эмбрыёна прыводзіць да развіцця генетычнага захворвання - сіндрому Суайра. У выніку жаночая асобіна, якая развіваецца з такога эмбрыёна, утрымлівае ў карыатыпе ХУ палавую пару або толькі ўчастак У-храмасомы, які змяшчае генны локуса. Ён актывізуе развіццё гонад. У хворых жанчын не дыферэнцыююцца другасныя палавыя прыкметы, і яны бясплодныя.

У-храмасома і спадчынныя захворванні

Як адзначалася раней, мужчынская храмасома адрозніваецца ад Х-храмасомы як памерамі (яна менш), так і формай (мае выгляд гапліка). Таксама для яе спецыфічны і набор генаў. Так, мутацыя аднаго з генаў У-храмасомы фенатыпічнае праяўляецца з'яўленнем пучка жорсткіх валасоў на мочку вуха. Гэты прыкмета характэрны толькі для мужчын. Вядома такое спадчыннае захворванне, выкліканае храмасомнай мутацыяй, як сіндром Клайнфельтера. Хворы мужчына мае ў карыатыпе лішнія жаночыя або мужчынскія храмасомы: ХХУ або ХХУУ. Асноўнымі дыягнастычнымі прыкметамі з'яўляецца паталагічны рост малочных залоз, астэапароз, бясплоддзе. Захворванне досыць распаўсюджана: на кожных 500 нованароджаных хлопчыкаў прыходзіцца 1 хворы.

Падводзячы вынік, адзначым, што ў чалавека, як і ў іншых млекакормячых, пол будучага арганізма вызначаецца ў момант апладнення, з прычыны пэўнай камбінацыі ў зіготы палавых Х- і У-храмасом.