Bitki ve Hayvanlarda Cinsiyetin Belirlenmesinden Sorumlu Çevresel Faktörler

Bitki ve Hayvanlarda Cinsiyetin Belirlenmesinden Sorumlu Çevresel Faktörler!

Bazı organizmalarda, çevre bireylerin cinsel fenotipini belirler. Bu nedenle, bazı çevresel faktörler, ebeveyn bedeninin veya yumurtanın boyutu, ebeveyn yaşı ve sıcaklık, aşağıdaki durumlarda cinsiyetin belirlenmesinde bulunur:

(a) Bazı sürüngenlerin cinsiyeti, bireyin geliştiği sıcaklığa bağlı olabilir. Örneğin, çoğu kaplumbağada, yalnızca dişiler yüksek sıcaklıkta (30-35 ° C) üretilir ve sadece erkekler düşük sıcaklıkta (23-28 ° C) üretilir. Bunun tersi timsahlarda, timsahlarda ve erkeklerin yüksek sıcaklıkta, dişilerin düşük sıcaklıkta üretildiği bazı kertenkelelerde geçerlidir.

(b) Deniz annelidi Ophryotrocha, genç bir hayvan olarak sperm üreten bir erkeğe ayrılır ve yaşlandıkça yumurtlayan bir dişine dönüşür. Yaşlı bir dişinin bölümleri kesilirse, annelit erkek şekline döner, bu durum yaştan ziyade büyüklüğün bireyin cinsiyetini kontrol eden önemli bir faktör olduğunu gösterir.

Bitkilerde Cinsiyet Tayini:

Çoğu bitkide, erkek ve dişi üreme organları aynı çiçek içerisinde (biseksüel veya hermafrodit bitkiler) veya aynı bitkinin farklı çiçeklerinde bulunur (mono bitkiler, örneğin mısır, hint, hindistan cevizi vb.). Ancak bazı mahsullerde (örneğin papaya, kuşkonmaz vb.) Ve diğer bazı bitki türlerinde, erkek ve dişi çiçekler farklı bitkilerde (dioecious bitkiler) üretilir.

Bitkilerde cinsiyet belirleme mekanizmaları temel olarak hayvanlarda bulunanlara benzer. Yaygın olarak araştırılan bir kromozomal cinsellik olgusu, bitkiler, yani Caryophyllaceae familyasının Melandrium cinsinden bilinmektedir. Burada Y kromozomu, tıpkı insanlarda olduğu gibi erkeklik eğilimini belirler, erkek bitkilerin, dişi bitkilerin homojen olduğu (XO) olduğu gibi heterogemetiktir (XY). Bu sistem bitkilerde en yaygın olanıdır.

Papaya (Carica papaya), Ispanak (Spinacea oleracea) Vitis cinerea, Kuşkonmaz vb. Gibi bazı bitki türlerinde cinsiyet tayininin tek bir gen tarafından yönetileceği tahmin edilmektedir. Papaya'da cinsiyet farklılaşmasını kontrol etmek için üç alleli (m, M1 ve M2) olan tek bir gen önerilmektedir. Dişi bitkiler homozigoz mm iken erkek bitkiler heterozigoz M2 m; Heterosigot M ₂ m hermafrodit durumu üretir. Genotipler M1M1, M1M2 ve M1M2 yenilmezdir, yani M1 ve M2 alelleri resesif öldürücüdür.

Mısır bitkileri genellikle tek yapraklıdır, yani aynı bitkide hem erkek hem dişi çiçekler üretilir. Tek bir resesif gen, ba (çorak koçanı), bu gen homozigot durumda olduğunda koçların (dişi çiçeklenme) gelişimini engeller.

Bataklık bitkilerinde koçanlar gelişmemiş halde kalır ve bu bitkileri fonksiyonel olarak erkek yapar. Bir başka resesif gen, ts, ts ts bitkilerinin püsküllerinde bulunan erkek çiçekleri dişi çiçeklere dönüştürür. Sonuç olarak, ts ts bitkilerinin püskülleri polen üretmez, tohum koyarlar; bu nedenle bu tür bitkiler fonksiyonel olarak dişidir. Ba ve ts (babalar) için homozigot bitkilerde koçlar gelişmemiş ve çoraktır, ancak birçok tohum püsküllerde üretilir; bu tür bitkiler böylece işlevsel olarak dişidir.

Böylece, iki resesif gen (ba ve ts) doğal olarak monecious bir mısır bitkisini bir dioeküler haline dönüştürmüştür. Erkek ve dişi gametlerin gelişimini etkileyen diğer resesif genler, mısırda, örneğin, ms (erkek sterilite genleri), erkek steril sitoplazma (Cms) ve sk (ovül kürtajına neden olan ipeksiz gen) vb. Ve birçok başka mahsulde bilinmektedir.

Dozaj tazminatı:

Cinsiyete bağlı olmayan (X'e bağlı) genler, cinsiyet tayini ile ilgisi olmayan, memelilerde ve Drosophila dişilerinde (XX) iki dozda bulunurken, erkeklerinde (XY) tek bir doz bulunur. Bununla birlikte, fenotiplerin yoğunluğu, söz konusu enzimlerin miktarları ve dişilerdeki X'e bağlı genler tarafından üretilen RNA miktarı bile erkeklerdekine eşittir.

Bu fenomen, dozaj telafisi olarak bilinir (Muller, 1932) ve X'e bağlı genlerin fonksiyonunu, bu genlerin farklı dozajlarına (kopya sayısı) sahip olmalarına rağmen, hem kadınlarda hem de erkeklerde karşılaştırılabilir olacak şekilde düzenler. .

Dozaj telafisi iki farklı mekanizma ile gerçekleştirilebilir:

(1) birinci mekanizma, memelilerde gözlemlendiği gibi, homojenik cinsiyette bir X-kromozomunun etkisizleştirilmesinden kaynaklanan hipoprodüksiyonu içerir ve

(2) ikinci mekanizma, Drosophila'da gözlemlendiği gibi heterogametik cinsiyette X-kromozomunun hiperaktivitesine bağlı olarak hiperprodüksiyonu içerir.

(1) Memelilerde X-kromozomu inaktivasyonu:

Homogametik XX kadın bireylerde, bir X-kromozomunun karakteristik olarak yoğunlaştığı ve inaktive edildiği gösterilmiştir. Bu tür kromatin materyalleri, yaşam döngüsünün belirli bir bölümünde aktif olmadığından ve germ hattına girmeden önce aktivitesini sürdürdüğü için fakültatif heterokromatin olarak da tarif edilmiştir.

X-kromozomunun inaktivasyon olgusu, a'nın gözlemlenmesi ile doğrulandı. Barr gövdesi Barr gövdesi. Ban bedeni ilk olarak 1949 yılında dişi kedilerde Barr ve Bertram tarafından gözlendi ve daha sonra Ohno ve arkadaşları (1959) tarafından X kromozomu olarak tanımlandı. Daha sonra Lyon (1972), Barr bedeninin normal kadınlarda, üst gruplarda ve Klinefelter erkeklerde varlığını doğruladı.

Bu tür Barr gövdesi ayrıca insan ve diğer memelilerin vücut hücrelerinin çoğunda (örneğin, cilt, oral epitel ve kan hücreleri) gözlenmiştir. İnsan dişileri, vücut hücrelerinin çekirdeğinde Barr vücuduna erkeklerden daha yüksek oranda sahiptir ve bu nedenle cinsiyet kromatini pozitif olarak adlandırılır.

X-kromozomlarının sayısının iki veya ikiden fazla olduğu tespit edildiğinden, Barr gövdelerinin sayısının X-kromozomlarının sayısından bir veya daha az olduğu bulundu (örneğin, XX kadınlarda ve XXY erkeklerde bir Barr gövdesi; iki Barr gövdesi; XXXY erkeklerde ve XXX metafazlarında) normal kadınlarda sadece bir aktif X-kromozomunun mevcut olduğu tespit edildi. Bu, bazen Lyon'un hipotezi olarak da adlandırılır.

İki X kromozomundan hangisinin kadın bireylerde aktif kaldığı, gelişimin erken evrelerinde belirlenir. Lyon (1961) tarafından baba (P) ve maternal (M) X kromozomlarının her birinin aktif olma şansı olduğu (yani Barr gövdesi) olduğu görülmüştür.

Başka bir deyişle, X-kromozomlarının inaktivasyonu çoğu türde rastgele bir olgudur. Bazı türlerde, ancak X-kromozomu inaktivasyonu rastgele olmayabilir, örneğin dişi kanguruların somatik dokularında sadece baba X-kromozomları inaktive edilir.

Memelilerde, inaktivasyon genellikle erken embriyojenezde gerçekleşir. İnsan embriyosunda, X-kromozomu inaktivasyonu yaşamın 16. gününde yaklaşık blastosiste başlar. İnaktivasyon bir kez kurulduktan sonra, somatik hücrelerde geri dönüşsüz bir şekilde korunur, ancak germ hücre hattında yeniden aktivasyon, germ hücre gelişiminin belirli bir aşamasında gerçekleşir (yani, mayotik profata giriş, Martin, 1982). Memelilerde ayrıca, somatik hücrenin özelliği olan yoğunlaştırılmış 'Barr gövdesi' nin dişi pre-mitotik hücrelerde bulunmadığı da gözlenmiştir.

(2) Erkek Drosophila'da X kromozomunun hiperaktivitesi:

Drosophila'da dozaj telafisi fenomeninin, erkek Drosophila'da bir X kromozomunun hiperaktivitesine bağlı olduğu gösterilmiştir. Bu gerçek, Calcutta Üniversitesi'nden Dr. AS Mukherjee tarafından keşfedildi. XX ve XO hücreli mozaikli bireylerde, XO hücrelerinde X-kromozomunun her zaman hiperaktif olduğu gösterilmiştir.

Bu nedenden ötürü, mutant ve vahşi tip sinekler, erkek ve dişi sineklerde aynı göz rengi yoğunluğunu göstermiştir. Benzer şekilde, 6 fosfoglukonat dehidrojenaz (6 PGD), glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G6PD), triptofan pirrolaz ve fumaraz dahil olmak üzere birçok enzimin enzim seviyelerinin dişi ve erkek sineklerde benzer olduğu bulundu.

Heterogametik Kadını Olan Organizmalarda Doz Telafisi Yokluğu:

Yukarıdaki tartışmada, erkek cinsiyet heterogametik olduğunda (XXO, XYO veya XXO, XOO) X'e bağlı genlerin dozaj telafisine tabi olduğunu fark ettik. Bunun aksine, dişi cinsiyet heterogametik olduğunda (ZZD, ZWO), kuşlar, güveler ve kelebekler gibi, Z-bağlantılı genler görünüşte dozaj telafi edilmez. Benzer durum, kadın heterogametiğinin baskın olduğu bazı sürüngenler ve amfibilerde de var. Bu heterogametik kadınlarda dozaj telafisinin olmayışı üzerine bir araştırma aşağıdaki sonuçlara yol açmıştır:

1. Dozaj telafisi gerektiren genler öncelikle morfogenezi ve potansiyel vücut planını kontrol edenlerdir.

2. Bu genlerin ürünü, özellikle oogenez ve erken embriyonik gelişim sırasında disomik dozlarda gereklidir.

3. Heterogametik dişiler, Oogenezisin kendisi sırasında, Z'ye bağlı genler tarafından kodlananlar dahil olmak üzere, morfogenetik açıdan temel gen ürünlerini sentezler ve depolar.

4. Bu gen ürünlerinin yumurtada bolluğu ve embriyojenezde nispeten geç kalmaları, heterogametik dişilerin ZW-embriyolarda Z-kromozomunun monozom halinin üstesinden gelmesini sağlar.