الجينات الذكورية المتدهورة تدفع البشر إلى حافة الانقراض

[إعلان 1]

يُحدَّد جنس الإنسان والثدييات بواسطة جين يُحدِّد الذكورة على الكروموسوم Y. لكن الكروموسوم Y البشري يتدهور وقد يختفي خلال بضعة ملايين من السنين.

يشير تقرير علمي صدر مؤخرا في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم إلى أن فقدان الكروموسوم Y سيؤدي إلى الانقراض ما لم نطور جينًا جنسيًا جديدًا.

كيف يحدد الكروموسوم Y جنس الإنسان؟

في البشر، كما هو الحال في الثدييات الأخرى، تمتلك الإناث كروموسومين X، بينما يمتلك الذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم صغير يسمى Y. لا علاقة للأسماء بشكلها؛ حيث يرمز الحرف X إلى "غير معروف".

يحتوي الكروموسوم X على حوالي 900 جين تؤدي وظائف متنوعة لا علاقة لها بالجنس. أما الكروموسوم Y، فيحتوي على عدد قليل من الجينات (حوالي 55 جينًا) وكمية كبيرة من الحمض النووي غير المشفر - وهو حمض نووي بسيط متكرر لا يبدو أنه يؤدي أي وظيفة، أو مجرد شفرة غير مرغوب فيها.

لكن الكروموسوم Y يحتوي على جين مهم للغاية يساعد في بدء التطور الذكري في الجنين.

بعد حوالي ١٢ أسبوعًا من الحمل، ينتقل هذا الجين الرئيسي إلى جينات أخرى تُنظّم نمو الخصيتين. تُنتج خصيتا الجنين هرمونات الذكورة (التستوستيرون ومشتقاته)، مما يضمن نمو الجنين كصبي.

تم التعرف على هذا الجين الجنسي باسم SRY (منطقة الجنس على Y) في عام 1990. وهو يعمل عن طريق تنشيط مسار وراثي يبدأ بجين يسمى SOX9، وهو مفتاح تحديد جنس الذكر في جميع الفقاريات.

الكروموسوم Y يتقلص.

لدى معظم الثدييات زوج من الكروموسومات X وY مشابه لنا؛ كروموسوم X يحتوي على العديد من الجينات، وكروموسوم Y يحتوي على جين SRY وبعض الجينات الأخرى. يُمثل هذا النظام مشكلة لأن جرعة جين X لدى الذكور والإناث ليست متساوية.

وكان الاكتشاف المدهش هو أن خلد الماء الأسترالي لديه كروموسوم جنسي مختلف تمامًا، أشبه بالطيور.

في خلد الماء، يُعدّ XY زوجًا من الكروموسومات الجسدية، بنفس عدد الجينات. وهذا يُظهر أن X وY في الثدييات زوج طبيعي من الكروموسومات.

بمعنى آخر، هذا يعني أن كروموسوم Y قد فقد ما بين 900 و55 جينًا نشطًا خلال 166 مليون سنة من تطور الإنسان وخلد الماء بشكل منفصل. هذا يعني فقدان حوالي 5 جينات كل مليون سنة. وبهذا المعدل، ستختفي آخر 55 جينًا على كروموسوم Y خلال 11 مليون سنة.

القوارض ليس لديها كروموسوم Y.

والخبر السار هو أننا نعرف سلالتين من القوارض التي فقدت كروموسومات Y الخاصة بها - ولكنها نجحت في البقاء على قيد الحياة.

يضم كل من فأر الخلد في أوروبا الشرقية والفأر الشوكي في اليابان العديد من الأنواع التي اختفت فيها الكروموسومات Y وSRY تمامًا، ولم يتبق سوى الكروموسوم X.

في حين أنه لا يزال من غير الواضح كيف تحدد فئران الخلد جنسها دون جين SRY، إلا أن فريقًا بقيادة عالم الأحياء أساتو كورويوا من جامعة هوكايدو كان أكثر حظًا مع الفئران الشوكية - وهي مجموعة من ثلاثة أنواع في جزر مختلفة من اليابان، وكلها معرضة للخطر.

وجد فريق كورويوا أن معظم الجينات الموجودة على كروموسوم Y للفأر الشوكي قد انتقلت إلى كروموسومات أخرى. لكن الفريق لم يعثر على أي أثر لجين SRY، ولا للجين البديل له.

في عام ٢٠٢٢، نشروا تعريفًا ناجحًا في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS). عثر الفريق على تسلسلات موجودة في جينوم الذكور دون الأنثى، ثم حسّنوها واختبروها على فئران فردية.

ما وجدوه كان فرقًا صغيرًا بالقرب من الجين الحاسم للجنس SOX9، على الكروموسوم رقم 3 للفأر الشوكي. كان التكرار الصغير (17 ألفًا فقط من بين أكثر من 3 مليارات زوج أساسي) موجودًا في جميع الذكور ولم يكن موجودًا في الإناث.

يقترحون أن هذه القطعة الصغيرة المستنسخة من الحمض النووي تحتوي على "مفتاح" يُنشّط جين SOX9 استجابةً لجين SRY. عندما أُدخل هذا الاستنساخ إلى الفئران، وجدوا أنه عزز نشاط جين SOX9، لذا قد يسمح هذا التغيير لجين SOX9 بالعمل بدون جين SRY.

ماذا يعني هذا بالنسبة لمستقبل البشرية؟

إن التهديد الذي يشكله الاختفاء التدريجي للكروموسوم Y البشري قد دفع إلى إثارة التكهنات حول مستقبلنا.

بعض السحالي والثعابين إناث فقط، ويمكنها إنتاج بويضات من جيناتها الخاصة عبر التوالد العذري. لكن هذا لا يحدث لدى البشر أو الثدييات الأخرى، لأن لدينا ما لا يقل عن 30 جينًا مهمًا "مُنْمَوْثَةً" ولا تُفعَّل إلا إذا جاءت من نطفة ذكر يقوم بدور الأب.

للتكاثر، نحن بحاجة إلى الحيوانات المنوية، أو بالأحرى نحن بحاجة إلى الرجال، وهو ما يعني أن اختفاء الكروموسوم Y قد يعني نهاية الجنس البشري.

وتدعم النتائج الجديدة احتمالا بديلا وهو أن البشر ربما طوروا جينًا جديدًا يحدد الجنس.

ومع ذلك، فإن تطور جين جديد يحدد الجنس ينطوي على مخاطر. ماذا لو تطور أكثر من نظام وراثي جديد في أجزاء مختلفة من العالم ؟

يمكن أن تؤدي "حرب الجينات" الجنسية إلى انفصال أنواع جديدة، وهو ما حدث بالضبط مع جرذان الخلد والفئران الشوكية.

فإذا قام شخص ما بزيارة الأرض بعد 11 مليون سنة، فقد لا يجد أي بشر على الإطلاق - أو قد يجد عدة أنواع بشرية مختلفة، مفصولة بأنظمة وراثية مختلفة تحدد الجنس.

(وفقا ل 1thegioi)

[إعلان 2]
رابط المصدر