रेंगने वाला स्वर (माइक्रोटस ऑरेगोनि) सेक्स की एक बहुत ही जिज्ञासु व्यवस्था के साथ फुल की एक बेदाग गेंद है गुणसूत्रों. अब, शोधकर्ताओं ने पाया है कि इन जानवरों ने पिछले 2 मिलियन वर्षों में कभी-कभी अपने वाई (नर) गुणसूत्र खो दिए हैं, फिर भी प्रजातियों को नर और मादा दोनों खंडों को पुन: उत्पन्न करने में कोई परेशानी नहीं है।
अधिकांश स्तनधारी सेक्स क्रोमोसोम के लिए एक ही पैटर्न का पालन करते हैं: दो एक्स गुणसूत्रों की एक जोड़ी से एक महिला संतान पैदा होती है, जबकि एक एक्स और वाई एक पुरुष पैदा करते हैं। रेंगने वाले खंडों में, जो यूएस पैसिफिक नॉर्थवेस्ट के मूल निवासी हैं, यह पुरुष हैं जिनमें दो एक्स गुणसूत्र होते हैं। महिलाओं के पास सिर्फ एक है।
मामलों को और अधिक जटिल बनाते हुए, दोनों लिंगों में X गुणसूत्र ऐसे जीन ले जाते हैं जो कभी Y गुणसूत्र पर होते थे।
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“यह एक के बाद एक आश्चर्य की तरह है,” कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड में एक विकासवादी जीवविज्ञानी पोली कैंपबेल ने कहा, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया।
लॉस्ट यू
रेंगने वाले स्वर के असामान्य लिंग गुणसूत्रों ने पहली बार 1960 के दशक में ध्यान आकर्षित किया, जब विकासवादी जीवविज्ञानी सुसुमु ओहनो ने पहली बार प्रजातियों का वर्णन किया। आनुवंशिकी. ओहनो ने देखा कि पुरुषों ने अपने शरीर की कोशिकाओं में सेक्स क्रोमोसोम जोड़े थे, लेकिन उन सेक्स क्रोमोसोम में से केवल एक को ही अगली पीढ़ी को पारित करने के लिए शुक्राणु में शामिल किया गया था। इस बीच, महिलाओं के शरीर की कोशिकाओं में सिर्फ एक सेक्स क्रोमोसोम था।
कैंपबेल और उनके सहयोगियों को इन सेक्स क्रोमोसोम को अनुक्रमित करने में दिलचस्पी हो गई ताकि यह पता लगाया जा सके कि वास्तव में रेंगने वाले छिद्रों में क्या चल रहा था। शोधकर्ताओं ने वोल सेक्स क्रोमोसोम पर पाए जाने वाले जीन की तुलना स्तनधारियों में वाई क्रोमोसोम पर साझा किए गए जीन के एक सूट के साथ की, जिसमें प्रैरी वोल भी शामिल है।माइक्रोटस ओक्रोगस्टर), एक निकट से संबंधित प्रजाति।
उन्होंने पाया कि कुछ समय के बाद से रेंगने वाले स्वर अपने निकटतम रिश्तेदारों से अलग हो गए, इसने अपना वाई गुणसूत्र खो दिया। कैंपबेल ने कहा कि ऐसा करने के लिए उठाए गए कदम अभी भी रहस्यमय हैं, लेकिन इस प्रक्रिया में संभवतः वाई गुणसूत्र टूटना शामिल है involved अर्धसूत्रीविभाजन, एक एकल कोशिका को 4 कोशिकाओं में विभाजित करने की प्रक्रिया जिसमें आधी आनुवंशिक जानकारी होती है। ये कोशिकाएं पुरुषों में शुक्राणु और महिलाओं में अंडाणु बन जाती हैं। इस मामले में, का नुकसान वाई गुणसूत्र पुरुष अर्धसूत्रीविभाजन में हुआ होगा, यह देखते हुए कि पुरुष Y गुणसूत्र के साथ गुजरते हैं।
अभिव्यक्ति और दमन
रेंगने वाले स्वर में, वाई गुणसूत्र चला जा सकता है, लेकिन इसके जीन बने रहते हैं, एक्स गुणसूत्रों से चिपके रहते हैं – यहां तक कि महिलाओं में भी, शोधकर्ताओं ने पाया। मादा रंध्र अपनी माताओं से एक एकल X गुणसूत्र प्राप्त करते हैं, लेकिन उन्हें अपने पिता से एक लिंग गुणसूत्र विरासत में नहीं मिलता है। X गुणसूत्र जो उन्हें विरासत में मिलता है, उनमें Y जीन होते हैं, लेकिन किसी तरह महिलाएं वृषण या अन्य मर्दाना विशेषताओं को विकसित करने से बचती हैं। कैंपबेल ने लाइव साइंस को बताया कि वे यह कैसे करते हैं, यह अभी तक ज्ञात नहीं है।
“वह मिलियन-डॉलर का सवाल है,” उसने कहा।
विशिष्ट पुरुष विकास में, एक सटीक विकासात्मक खिड़की के दौरान SRY नामक जीन की अभिव्यक्ति वृषण के विकास की शुरुआत करती है। महिला खंड में SRY, कैंपबेल और उनकी टीम की 7 अक्षुण्ण प्रतियां मिलीं। लेकिन किसी तरह, मादा इन जीनों और उनके सभी परिणामों को खामोश कर देती है।
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“वास्तव में, यह सब लेता है क्रमागत उन्नति एसआरवाई या इसके डाउनस्ट्रीम लक्ष्यों की अभिव्यक्ति को दबाने के लिए कुछ तंत्र का, “कैंपबेल ने कहा। उस तंत्र की पहचान करने के लिए इन खंडों के भ्रूण विकास का कठोर अध्ययन करना होगा, उसने कहा।
समीकरण का पुरुष पक्ष उतना ही आकर्षक है। नर रेंगने वाले वोल्ट को एक एक्स माँ से और एक एक्स पिता से विरासत में मिलता है, दोनों में पैतृक वाई जीन होते हैं। पैतृक एक्स पुरुष के शुक्राणु में पारित हो जाएगा, लेकिन यह पुरुष के शरीर की कोशिकाओं में खामोश हो जाता है। कैंपबेल ने कहा, यह मौन दिलचस्प है, क्योंकि यह अन्य मादा स्तनधारियों के शरीर की कोशिकाओं में होता है: प्रत्येक कोशिका में, एक एक्स को यादृच्छिक रूप से बंद कर दिया जाता है ताकि प्रत्येक माता-पिता से अनुवांशिक निर्देशों के संदर्भ में जीव में संतुलन हो।
नर वोल्ट स्पष्ट रूप से इसी तरह की चुप्पी करते हैं, और शोधकर्ताओं को संदेह है कि वे जानते हैं कि कैसे। एक्सएक्स मादा वाले स्तनधारियों में, एक्स जिसे खामोश किया जाना तय है, एक्स-निष्क्रिय विशिष्ट प्रतिलेख, या एक्सआईएसटी नामक आरएनए का थोड़ा सा व्यक्त करता है। वोल्स में, कैंपबेल और उनकी टीम ने मातृ एक्स गुणसूत्र में एक उत्परिवर्तन पाया जो कि XIST को निष्क्रिय करता प्रतीत होता है। सुनिश्चित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है, लेकिन यह संभावना है कि यह उत्परिवर्तन माँ से पारित एक्स में मौन तंत्र को बंद कर देता है। इसका परिणाम यह होता है कि मातृ एक्स शरीर की कोशिकाओं में शो चलाता है, जबकि पैतृक एक्स चुप रहता है। पैतृक एक्स तब शुक्राणु के निर्माण में केंद्र चरण लेता है, एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें पुरुष एक्स में मातृ एक्स शामिल नहीं होता है।
जीनस में स्वर माइक्रोटस कैंपबेल ने कहा कि जीनोम हो सकते हैं जो विशेष रूप से दिलचस्प परिवर्तनों के लिए प्रवण होते हैं। उनके पास तेजी से गुणसूत्र विकास होता है, और उनके जीनोम का एक बड़ा हिस्सा ट्रांसपोज़ेबल तत्वों से बना होता है जो आसानी से घूम सकते हैं और डीएनए में डबल-स्ट्रैंडेड ब्रेक का कारण बन सकते हैं। परिणाम नई आनुवंशिक व्यवस्था हो सकती है क्योंकि मरम्मत के दौरान ट्रांसपोज़ेबल तत्व डीएनए के टूटे हुए खंडों में शामिल हो जाते हैं। लेकिन यह पूरी तरह से संभव है कि अन्य प्रजातियों में भी इसी तरह की व्यवस्था हो सकती है, कैंपबेल ने कहा, बस संभावित रूप से धीमी समयसीमा पर।
उदाहरण के लिए, मनुष्य, सेक्स क्रोमोसोम aeuploidies, या सेक्स क्रोमोसोम की अनियमित संख्या का अनुभव करते हैं। वे अपेक्षाकृत सामान्य हैं, और वे सभी प्रकार की व्यवस्थाओं में दिखाई देते हैं: XXY, XO, XXX, XYY, XXYY, कुछ नाम रखने के लिए। हालांकि ये विकास और प्रजनन क्षमता को प्रभावित करते हैं, वे आम तौर पर जीवन के अनुकूल होते हैं, जब तक कि कम से कम एक एक्स गुणसूत्र मौजूद हो। इसके विपरीत, मनुष्यों में गुणसूत्रों के अन्य 22 जोड़े पर aeuploidies लगभग सभी गर्भपात या गंभीर विकास संबंधी दोषों का कारण बनते हैं, जिससे जीवन प्रत्याशा बेहद कम हो जाती है। (डाउन सिंड्रोम, गुणसूत्र 21 की तीसरी प्रति के कारण होता है, एक उल्लेखनीय अपवाद है।)
कैंपबेल ने कहा, सेक्स क्रोमोसोम एयूप्लोइडीज़ की उत्तरजीविता “दिखाती है कि ये सिस्टम लचीले और गतिशील हैं, जो मेरे लिए बहुत रोमांचक है।” उन्होंने कहा कि अत्याधुनिक आनुवंशिक उपकरण उपलब्ध होने से, शोधकर्ताओं को उन स्तनधारियों के और उदाहरण मिलने की संभावना है, जिन्होंने असामान्य सेक्स-क्रोमोसोम व्यवस्था को काम किया है। अब तक, वाई गुणसूत्रों के बिना स्तनधारियों के एकमात्र ज्ञात उदाहरण रेंगने वाले वोल्ट हैं, ट्रांसकेशियान मोल वोल्ट (एलोबियस लुटेसेंस) और जापान से काँटेदार चूहे की तीन दुर्लभ प्रजातियाँ। लेकिन कई गैर-स्तनधारी जानवरों में नर और मादा विकास के लिए वाई गुणसूत्र आवश्यक नहीं है, और यह है 200 मिलियन वर्ष से कम पुराना स्तनधारी वंश में।
“मैं वास्तव में इस प्रणाली को पसंद करूंगा [in voles] एक विचित्र विसंगति के रूप में नहीं बल्कि स्तनधारियों में लिंग निर्धारण के विषय पर वास्तव में एक दिलचस्प संस्करण के रूप में पहचाना जाना, जो मुझे संदेह है कि हम भविष्य में पाएंगे, जैसा कि हम सोचते हैं, वैसा सेट नहीं है,” कैंपबेल ने कहा।
निष्कर्ष 7 मई को जर्नल में प्रकाशित हुए थे विज्ञान.
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।