کروموزوم Y

منشاء کروموزوم های جنسی

طبق نظریات مختلف، در طول 240 تا 320 میلیون سال تکامل پستانداران، دو کروموزوم جنسی از یک جفت اتوزوم تکامل پیدا کرده است. در طول این تکامل بیشتر ژنهای اجدادی از بین رفته اند که بدلیل کمبود نوترکیبی میوزی میان این دو کروموزوم در حال تکامل بوده است. ژنهای کنترل کنندۀ اسپرماتوژنز از دیگر کروموزوم های اتوزوم به Y  انتقال پیدا کرده اند. چنین ژنهایی در اکثر موارد بعد از انتقال تکثیر شده اند و کپی های مختلفی از آنها تشکیل خانواده ژنی داده اند. به نظر می رسد که در ابتدا وجود یک فاکتور تعیین جنسیت روی این کروموزوم باعث ادامۀ تغییرات شده است. ادامه مطلب را ببینید  

کروموزوم Y پستانداران از سه ناحیه مجزا شامل دو ناحیه اتوزومی کاذب (Pseudo-Autosomal Region)، بخش کوچکی که با کروموزوم X همولوگ است و ناحیه ویژه Y ( (Y-Specific Regioتشکیل شده است. ناحیه اتوزومی کاذب کروموزوم Y هنگام تقسیم میوز با کروموزوم X نوترکیب می شود در حالی که در ناحیه ویژه کروموزوم Y نوترکیبی صورت نمیگیرد. نوترکیبی در کروموزوم Y بیشتر در قسمت پایانی بازوی کوچک و به مقدار کمتری در قسمت نوک بازوی بزرگ رخ می دهد. بخش پایانی Yq هتروکروماتین است در حالی که  mb5/14 از بخش پروکسیمال Yq و mb 8 از بخش Yq یوکروماتین است. تمام ژنهای شناخته شده وابسته به Y در قسمت یوکروماتین هستند. ناحیه ای که نوترکیبی در آن رخ نمی دهد عمدتا از توالی های تکراری تشکیل شده است و حدودا 95 درصد از کروموزوم Y را تشکیل می دهد. ژنهای موجود در ناحیه غیر نوترکیب کروموزوم Y فزون بر تعیین جنسیت، نقش مهمی در اسپرم سازی، باروری نرها و کنترل رشد دارند.

تعداد فرزندان حیوانات نر از حیوانات ماده بیشتر است پس حیوانات نر در ایجاد کردن نژادهای اصیل نقش به سزایی دارند. به دلیل اینکه نقشه ژنتیکی کروموزوم Y برای خیلی از حیوانات مزرعه ای به طور کامل در دسترس نیست و نشانگرهای چند شکل ویژه کروموزوم Y برای این حیوانات موجود نیست، تاکنون بررسی های اندکی روی ناحیه ویژه کروموزوم Y این حیوانات صورت گرفته است. با استفاده از ترکیبی از نشانگرهای کروموزوم Y  می توان ساختار جمعیت و ارتباط خویشاوندی داخل و بین جمعیتها را به دست آورد. نشانگرهایSNP وSSR  هر دو به عنوان ابزاری برای آنالیز کروموزوم Y از چندین هزار قبل استفاده می شوند و این می تواند نگرش مقتدری برای فهم ارتباطات تکاملی و تاریخی در حیوانات باشد. هم چنین کروموزومY  حاوی اطلاعات مفیدی برای انتخاب حیوانات نر اهلی با ضریب بالاست.

کروموزوم Y (به استثنای ناحیه کاذب) به صورت یک ناحیه غیر نوترکیب عمل می نماید و به صورت هاپلوییدهای خاص جنس نر مورد بررسی قرار میگیرد. برخلاف ریزماهواره های معمول که معمولا یک نسخه از آن در طول ژنوم وجود دارد، تعداد زیادی از ریزماهواره های ویژه کروموزوم Y یافت شده اند که چندین نسخه از آنها در طول کروموزوم Y وجود دارد. در نتیجه در ناحیه ویژه کروموزوم Y، یک جایگاه ژنی می تواند چندین نسخه در طول کروموزوم داشته باشد. هر نسخه یک جایگاه هموزایگوت است و بنابراین یک ژن هموزایگوت با چندین نسخه ایجاد می کند. اگر این گونه جایگاه ها در طول PCR تکثیر شوند ممکن است دو نوع محصول بدست آید. نوع اول محصول ممکن است دارای یک نوار باشد و هیچ گونه تنوع توالی در آن مشاهده نشود، که در این صورت به سختی می توان نتیجه گرفت که ژن هموزایگوت دارای چند نسخه است. به علاوه، ممکن است محصولی با چندین نوار در اندازه های مختلف برای هر فرد به وجود آید که به خاطر تفاوت در اندازه های مختلف برای هر فرد به وجود آید که به خاطر تفاوت در اندازه ریزماهواره در هر جایگاه است و بیانگر این است که ژن مورد نظر دارای چندین نسخه در طول کروموزوم است. نشانگرهای ویژه کروموزوم Y می توانند به دلایل زیر در نمونه های DNA هر دو جنس نر و ماده تکثیر شوند:

1. کروموزوم Y و X از یک جفت کروموزوم مشترک منشاء گرفته اند.

2. نشانگر ویژه کروموزوم Y چندین نسخه در طول کروموزوم دارد.

3. امکان دارد آغازگرهای ریزماهواره ویژه کرموزوم Y در نمونه های DNA ماده، محصولات PCR غیر اختصاصی تولید کنند.

منابع

Liu, W. S., Beattie, C. W. and Ponce de Leon, F. A. (2003). Bovine Y chromosome microsatellite polymorphisms. Animal Genomics. 102: 53-58.

Liu, W. S., Mariani, P., Beattie, C. W., Alexander, L. J. and Ponce de Leon, F. A. (2002). A radiation hybrid map for the bovine Y chromosome. Mammalian Genome. 13: 320- 326.

Hannah, S. (2003). Mutation and diversity in avian sex chromosomes. comprehensive summaries of uppsala dissertations from the faculty of science and technology, ISSN 1104-232X; 900.