Սեռ (կենսաբանություն)

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
1rightarrow blue.svgԱյս հոդվածը կենսաբանական սեռի մասին է։ Այլ գործածությունների համար, այցելեք Սեռ (այլ կիրառումներ)։
Արական սպերմատոզոիդը բեղմնավորում է իգական գամետը՝ ձվաբջիջը։

Սեռ (լատ.՝ sexus ` «սեռ»), օրգանիզմների հատկանիշների ամբողջությունն է, որով տարբերվում են արական և իգական անհատները։ Սեռական տարբերակումը հատուկ է կենդանիների և բույսերի հսկայական մեծամասնությանը և պայմանավորվում է բջջաբանական, մորֆոլոգիական, կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական մի շարք հատկանիշների տարբերությամբ։ Տարբեր օրգանիզմների սեռական տարբերակման աստիճանը և բնույթը տարբեր են։ Օրգանիզմների մեծամասնության, հատկապես կենդանիների արական և իգական անհատներն իրարից տարբերվում են հստակ, առաջին հայացքից հեշտորեն որոշվող հատկանիշներով, իսկ ցածրակարգ ձևերի սեռական տարբերությունները ավելի թույլ են արտահայտված և երբեմն աննկատելի են։

Սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշներ[խմբագրել]

Սեռական քրոմոսոմներում կան ամբողջ շարք գեներ, որոնք ոչ մի առնչություն չունեն սեռական հատկանիշների դրսևորման հետ: Այն ոչ սեռական հատկանիշները, որոնք որոշվում են սեռական քրոմոսոմներում գտնվող գեներով, կոչվում են սեռի հետ շղթայակցված հատկանիշներ: Այդ հատկանիշների ժառանգումը կախված է սեռի գենետիկական որոշման սկզբունքից: Մարդու մոտ Y քրոմոսոմը երկթև է և փոքր: Համաձայն վերջին տվյալների, այն պարունակում է ընդամենը 90-92 գեն, բայց դրանց թվում բացի արական սեռական հատկանիշների որոշ գեներից առկա են նաև այլ գեներ, օրինակ՝ ատամների չափսերը որոշող գենը, կամ ականջի մազակալումը (հիպերտրիխոզ) պայմանավորող գենը:

X քրոմոսոմը պարունակում է 200-ից ավելի գեներ: Կանանց մարմնական բջիջներում կա երկու X քրոմոսոմ, հետևաբար, յուրաքանչյուր հատկանիշի որոշման համար պատասխանատու է երկու գեն, իսկ տղամարդու բջիջներում՝ մեկ X քրոմոսոմ կա և նրանում եղած բոլոր գեները (ինչպես դոմինանտ, այնպես էլ ռեցեսիվ) անպայմանորեն ֆենոտիպորեն դրսևորվում են: Ենթադրենք, թե տղայի օրգանիզմ է անցնում երկու X քրոմոսոմներից այն մեկը, որ պարունակում է հիվանդություն պայմանավորող մուտանտ գեն:

Քանի որ տղան հետերոգամետ է և նրա բջիջներում երկրորդ X քրոմոսոմը բացակայում է, ապա այդ հիվանդությունն իսկույն կդրսևորվի: Իսկ եթե հիվանդություն հարուցող, մուտանտ գեն պարունակող այդ X քրոմոսոմն ընկնի ձվաբջջի մեջ, կզարգանա աղջկա օրգանիզմ, որը հոմոգամետ է, և աղջիկը չի հիվանդանա, քանի որ նա ունի երկրորդ, ոչ մուտանտ գեն պարունակող X քրոմոսոմը: Այդ քրոմոսոմի ոչ մուտանտ գենը կարող է ճնշել մուտանտ գենին, հիվանդությունը չի դրսևորվի, և աղջիկը կլինի առողջ: Մարդկանց մոտ նկարագրված ձևով է ժառանգվում հեմոֆիլիա հիվանդություը, որի ժամանակ օրգանիզմում պակասում է արյան բնականոն մակարդելիությունը ապահովող նյութերից մեկը: Այս հիվանդության դեպքում մարդը կարող է անվերջ արյունահոսել՝ նույնիսկ չնչին վնասվածքների դեպքում: Նույն կերպ է ժառանգվում նաև դալտոնիզմ (կարմիր և կանաչ գույները միմյանցից տարբերելու անկարողություն) հիվանդությունը: Այս հիվանդությունները փոխանցվում են տղային առողջ մորից այն դեպքում, եթե մայրը հանդիսանում է այդ հիվանդածին գենի կրող իր X քրոմոսոմներից մեկում, իսկ մյուս X քրոմոսոմը պարունակում է այդ մուտանտ գենը ճնշող նորմալ գեն: Այս դեպքում տղայի հիվանդ ծնվելու հավանականությունը 1/2- է:

Աղջիկները հեմոֆիլիայով կամ դալտոնիզմով շատ հազվադեպ են հիվանդանում, քանի որ դրա համար պետք է որ հեմոֆիլիայի կամ դալտոնիզմի գեն կրող առողջ կինը ամուսնանա հեմոֆիլիայով կամ դալտոնիզմով հիվանդ տղամարդու հետ, որի հավանականությունը չնչին է: Եվ նույնիսկ այդ դեպքում աղջկա հիվանդ ծնվելու հավանականությունը միայն 1/2- է:

Էվոլյուցիա[խմբագրել]

Ենթադրվում է, որ սեռական բազմացումն առաջին անգամ ի հայտ է եկել մեկ միլիարդ տարի առաջ[1]։ Սեռի և սեռական բազմացման ծագման պատճառների վերաբերյալ մինչև օրս որոշակի կարծիք չկա։ Ամենատարածված տեսություններից են՝ սեռական բազմացումն ապահովում է գենետիկական բազմազանություն, թույլ է տալիս տարածել օգտակար և հեռացնել էվոլյուցիոն տեսակետից ոչ օգտակար հատկանիշները։

Էուկարիոտների մոտ սեռական բազմացումը բնորոշվում է գամետների տարբերությամբ և բեղմնավորման առկայությամբ։ Նույն տեսակի ներսում գամետների տեսակների բազմազանությունը նույնպես համարվում է սեռական բազմացման եղանակ։ Բազմաբջիջ օրգանիզմների մոտ հայտնի չէ երրորդ տեսակի գամետ՝ արականից և իգականից բացի։[2][3][4]:

Օրգանիզմների սեռը որոշվում է բեղմնավորման պահին և կախված է զիգոտի քրոմոսոմային հավաքակազմից: Օրգանիզմների սեռի որոշումը, սեռերի որոշակի հարաբերության պահպանումը, սեռական տարբերությունների ուսումնասիրումը վաղուց հետաքրքրել են մարդուն: Հայտնի է, որ բաժանասեռ օրգանիզմների, այդ թվում եվ մարդուն սեռերի հարաբերությունն ընդհանուր առմամբ կազմում է 1:1: Մարդու բջիջների կորիզում առկա 23 զույգ քրոմոսոմներից 22 զույգը միանման են տղամարդկանց և կանանց մոտ, իսկ տարբերությունն առկա 23-րդ զույգում:Եթե կանանց քրոմոսոմների 23-րդ զույգը ներկայացված է միանման, այսինքն՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներով, ապա տղամարդկանց մոտ դրանք հոմոլոգ չեն: Դրանցից մեկը նման է կանանց հոմոլոգ քրոմոսոմներին, իսկ մյուսը՝ չափսերով ավելի փոքր է և երկթև: Այն 22 զույգ քրոմոսոմները, որոնք կանանց և տղամարդկանց մոտ միմյանց նման են, կոչվում են աուտոսոմներ, իսկ այն քրոմոսոմները, որոնցով տղամարդիկ և կանայք միմյանցից տարբերվում են, կոչվում են սեռական քրոմոսոմներ: Հետևաբար, մարդու բջիջների քրոմոսոմային հավաքակազմը կազմված է 22 զույգ աուտոսոմներից և 1 զույգ սեռական քրոմոսոմներից: Կանանց միանման սեռական քրոմոսոմներին անվանում են X-քրոմոսոմներ. տղամարդիկ ունեն 1 X և 1 Y քրոմոսոմ: Գիտենք, որ սեռական բջիջների հասունացման ժամանակ ձվաբջիջներն ու սպերմատոզոիդներն ունենում են հապլոիդ հավաքակազմ,այսինքն 22 աուտոսոմ ու 1 սեռական քրոմոսոմ պարունակող հավաքակազմ: Կանանց մոտ բոլոր ձվաբջիջները միանման են, քանի որ ունեն 22 աուտոսոմ եմ 1 X քրոմոսոմ, իսկ տղամարդկանց սպերմատոզոիդները լինու են երկու տիպի, մեկը՝ 22 աուտոսոմ և 1 X քրոմոսոմ պարունակող մյուսը՝ 22 աուտոսոմ և 1 Y քրոմոսոմ պարունակող: Եթե X քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդն է բեղմնավորում ձվաբջիջը, ապա զիգոտի դիպլոիդ հավաքում քրոմոսոմների 23-րդ զույգը ներկայացված է լինում XX, և այդ սեռը անվանում են հոմոգամետ, իսկ եթե Y քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդն է բեղմնավորում ձվաբջիջը, ապա դիպլոիդ հավաքում քրոմոսոմների 23-րդ զույգը լինում է XY, եվ այդ սեռն անվանում են հետերոգամետ: Հետևաբար, մարդկանց մոտ հոմոգամետ է իգական սեռը, հետերոգամետ՝ արականը:

Հոմոգամետ և հետերոգամետ սեռ[խմբագրել]

Սեռական բջիջների հասունացման ժամանակ մեյոզի արդյունքում գամետներն ունենում են հապլոիդ հավաքակազմ։ Ընդ որում, կանանց մոտ բոլոր ձվաբջիջները միանման են (22 աուտոսոմ և 1 Х-քրոմոսոմ պարունակող)։ Տղամարդկանց մոտ ձևավորվում են երկու տեսակի սպերմատոզոիդներ (22 աուտոսոմ և 1 Х-քրոմոսոմ և 22 աուտոսոմ և 1 Y-քրոմոսոմ պարունակող)։

Եթե ձվաբջիջը բեղմնավորվում է Х-քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդով, ապա զիգոտի ղիպլոիղ հավաքում քրոմոսոմների 23-րղ զույգը ներկայացված է լինում XX, և այդ սեռը անվանում են հոմոգամետ (հավասարագամետ), իսկ եթե ձվաբջիջը բեղմնավորվում է Y-քրոմոսոմ պարունակող սպերմատոզոիդով, ապա զիգոտի ղիպլոիղ հավաքում քրոմոսոմների 23-րդ զույգը ներկայացված է լինում XY, և այդ սեռը անվանում են հետերոգամետ (տարագամետ)։

Մարդկանց, ինչպես նաև բոլոր կաթնասունների մոտ, որոշ միջատների (օրինակ՝ ղրոզոֆիլ պտղաճանճի) և մի շարք այլ կենդանիների մոտ հոմոգամետ Լ իգական և հետերոգամետ է արական սեռը։

Հակառակ պատկերն է դիտվում թիթեռների, սողունների, թռչունների մոտ. հոմոգամետ է արական սեռը, հետերոգամետ՝ իգականը։ Թռչունների ZW սեռական քրոմոսոմները չունեն ընդհանուր գեներ կաթնասունների XY քրոմոսոմների հետ[5]։2004 թվականին համեմատվել է հավի Z քրոմոսոմը բադակտուցի X քրոմոսոմի հետ և ենթադրվել, որ վերջիններս միանման են[6]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. «Book Review for Life: A Natural History of the First Four Billion Years of Life on Earth»։ Jupiter Scientific։ http://jupiterscientific.org/review/life.html։ Վերցված է 2008-04-07։ 
  2. Schaffer, Amanda (updated September 27, 2007) "Pas de Deux: Why Are There Only Two Sexes?", Slate.
  3. Hurst, Laurence D. (1996). «Why are There Only Two Sexes?». Proceedings: Biological Sciences 263 (1369): 415–422. doi:10.1098/rspb.1996.0063. 
  4. Haag ES (2007). «Why two sexes? Sex determination in multicellular organisms and protistan mating types». Seminars in Cell and Developmental Biology 18 (3): 348–9. doi:10.1016/j.semcdb.2007.05.009. PMID 17644371. 
  5. Stiglec R, Ezaz T, Graves JA (2007). «A new look at the evolution of avian sex chromosomes». Cytogenet. Genome Res. 117 (1–4): 103–109. doi:10.1159/000103170. PMID 17675850. 
  6. Grützner, F.; Rens, W., Tsend-Ayush, E., El-Mogharbel, N., O'Brien, P.C.M., Jones, R.C., Ferguson-Smith, M.A. and Marshall, J.A. (2004). «In the platypus a meiotic chain of ten sex chromosomes shares genes with the bird Z and mammal X chromosomes». Nature 432 (7019): 913–917. doi:10.1038/nature03021. PMID 15502814.