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.