انتشار این مقاله


کروموزوم Y در آستانه نابودی: آیا مردان به کل حذف خواهند شد؟

به نظر می‌رسد کروموزوم Y در حال نزدیک شدن به پایان کار خود است.

کروموزوم Y ممکن است نماد مردانگی باشد، ولی خود از ویژگی‌های مردانه بویی نبرده است! هرچند این کروموزوم دربردارنده‌ی ژن شاه‌کلید SRY (مسئول تعیین جنسیت رویان) است، اما صرف نظر از آن، این کروموزوم بسیار کوچک بوده و تنها کروموزومی است که می‌توان گفت بود و نبودش برای تداوم حیات ضروری نیست. مصداق بارز این ادعا زنان هستند که بدون داشتن کروموزوم Y به خوبی در حال گذران زندگی‌اند!

این مقاله را هم بخوانید: کروموزوم‌های جنسی و تعیین جنسیت

کروموزوم Y در طی سالیان متمادی رو به تحلیل گذاشته است. این تحلیل رفتن تدریجی موجب شده زنان دو کروموزوم X کاملاً طبیعی به ارث ببرند، اما مردان محکوم به دریافت این کروموزوم ریزه‌میزه از پدر خود هستند. مسئله‌ی آزاردهنده این است که اگر کروموزوم Y با همین سرعت کنونی به تحلیل رفتن ادامه دهد، طی ۴.۶ میلیون سال آینده به طور کامل از صحنه‌ی حیات پاک خواهد گشت. ممکن است بگویید «خب باشه، ۴.۶ میلیون سال خیلی زیاده که» اما اگر این را در نظر بگیرید که حیات از ۳.۵ میلیارد سال قبل بر روی زمین برقرار گشته، خواهید دید که ۴.۶ میلیون سال زمان خیلی زیادی هم نیست.

کروموزوم Y همیشه این‌چنین بدبخت نبوده است! اگر ساعت حیات بر روی زمین را به اندازه‌ی ۱۶۶ میلیون سال به عقب بکشیم و به دوران پدیدار شدن اولین پستانداران بازگردیم، مشاهده خواهیم کرد که وضعیت در آن زمان بسیار متفاوت‌تر از حال بوده است. کروموزوم Y اولیه در آن دوران، اساساً هم‌اندازه با کروموزوم X بود و تمام ژن‌های آن را نیز شامل می‌شد. اما کروموزوم‌های Y همواره یک نقص پایه‌ای داشته‌اند. برخلاف تمام کروموزوم‌های دیگر که به صورت دوتایی به ارث می‌رسند، کروموزوم Y توارث تکی دارد؛ بدین مفهوم که فقط یک نسخه از این کروموزوم در هسته‌ی سلول‌های نر یافت می‌شود. این کروموزوم تکی در هر نسل از پدر به پسر منتقل می‌گردد.

آن‌چه که تا کنون گفتیم بدین معنی است که ژن‌های کروموزوم Y حق نوترکیب شدن را ندارند. نوترکیبی فرآیندی است که طی آن ژن‌های موجود بر روی هر جفت کروموزوم، جای خود را با یک‌دیگر عوض می‌کنند. این فرآیند در هر بار تقسیم میوزی سلول‌های جنسی طی می‌گردد. نوترکیبی ژنتیکی به حذف ژن‌های معیوب و جهش‌یافته کمک می‌کند. در وضعیتی که نوترکیبی ژنتیکی رخ ندهد، ژن‌ها مستعد آسیب در برابر جهش‌ها شده و در طی زمان از بین می‌روند. و این یعنی این که کروموزوم Y در وضعیت نامطلوبی قرار دارد.

کروموزوم Y
کروموزوم Y در کنار کروموزوم بزرگ‌تر X.

علی‌رغم تمام این محدودیت‌ها، نتایج مطالعات اخیر نشان داده است که کروموزوم Y در طول حیات توانسته به ساز و کارهایی دست پیدا کند که به کمک آن‌ها می‌تواند سرعت از دست رفتن ژن‌ها را تا حداکثر میزان ممکن کاهش بدهد.

برای مثال، محققان دانمارکی در جریان یک مطالعه، بخش‌های از کروموزوم Y در ۶۲ شرکت‌کننده‌ی مرد را توالی‌یابی کرده و متوجه بازآرایی‌های ساختمانی بزرگ‌مقیاس در این کروموزوم شدند. چنین بازآرایی‌هایی باعث «تقویت ژن» در کروموزوم Y می‌شود. تقویت ژن فرآیندی است که طی آن چندین نسخه از یک ژن بر روی یک کروموزوم ساخته می‌شود. این فرآیند عملکرد اسپرم‌ها را در سطح طبیعی حفظ کرده و جای خالی ژن‌های از دست رفته را پر می‌کند. نتایج این مطالعه اخیراً در مجله‌ی PLoS Genetics منتشر شده است.

این مطالعه هم‌چنین نشان داد که کروموزوم Y دربردارنده‌ی توالی‌های غیرمعمولی به نام «پالیندروم» یا «وارون‌خوانه» است. توالی‌های پالیندرومی از هر دو انتها به یک شکل خوانده می‌شوند. این توالی‌ها در کروموزوم Y نقش محافظتی دارند. پژوهش‌ها گویای آن بوده که میزان بالایی از «رویدادهای تبدیل ژنی» در توالی‌های پالیندرومی قابل اندازه‌گیری است. این رویدادها به زبان ساده‌تر زنجیره‌ای از «کپی و پیست»ها هستند که با استفاده از یک توالی سالم به عنوان نسخه‌ی پشتیبان، به اصلاح ژن‌های آسیب‌دیده کمک می‌کنند.

اگر نگاهی به گونه‌های جانوری دیگر بیندازیم، خواهیم دید که فرآیند تقویت ژن در کروموزوم Y تنها به انسان محدود نبوده، و به صورت یک قانون کلی در ژنوم اکثر پستانداران به چشم می‌خورد. این ژن‌های تقویت‌شده نقش مهمی در اسپرم‌زایی داشته و (حداقل در جوندگان) نسبت جنسی فرزندان را تنظیم می‌کنند. مقاله‌ای که اخیراً در مجله‌ی Molecular Biology and Evolution منتشر شده، به این نکته اشاره کرده که افزایش در تعداد نسخه‌های ژنی موجود بر روی این کروموزوم در موش‌ها از انتخاب طبیعی ناشی شده است.

هم‌اکنون جامعه‌ی علمی جهانی در پاسخ به این سؤال که «آیا کروموزوم Y در نهایت حذف خواهد شد؟» به دو دسته‌ی «موافقین» و «مخالفین» تقسیم شده است. گروه دوم معتقد است که ساز و کارهای دفاعی این کروموزوم به خوبی از پس حفاظت از ژن‌های موجود در آن برمی‌آید. اما موافقان می‌گویند که این ساز و کارها تنها و تنها کروموزوم Y را در لبه‌ی پرتگاه نگه‌داشته‌اند، و دیر یا زود این کروموزوم کوچک به درون پرتگاه کشیده خواهد شد. به همین خاطر، پاسخ قطعی در این باره وجود ندارد.

یکی از پژوهشگران حامی فرضیه‌ی «زوال کروموزوم Y» می‌گوید که اگر عینک خوش‌بینی را کنار گذاشته و عمق فاجعه را در درازمدت مد نظر قرار دهیم، به این نتیجه خواهیم رسید که کروموزوم Y دیر یا زود رفتنی است، حتا اگر با چنگ و دندان خود را در لبه‌ی پرتگاه حفظ کرده باشد. وی به یکی از مطالعات انجام شده در ژاپن اشاره کرده است که در طی آن، تعدادی از موش‌ها به کل کروموزوم Y خود را از دست دادند. از دیدگاه وی، فرآیندهای دخیل در حذف و یا ایجاد دوباره‌ی ژن‌ها بر روی این کروموزوم به شکل اجتناب‌ناپذیری بر قدرت باروری گونه‌ها تأثیر منفی خواهد گذاشت. این مسئله خود می‌تواند به نابودی کامل گونه‌ی قبلی و ظهور گونه‌های جدید منجر شود.

پایان کار کروموزوم Y – پایان کار مردان یا تمام انسان‌ها؟

خبر خوبی که برای مردان ۴.۶ میلیون سال آینده داریم، این است که حذف کروموزوم مردانه از ژنوم به معنی نابودی جنس مذکر نیست. حتا در گونه‌هایی که حذف این کروموزوم صورت گرفته، وجود هر دو جنس برای تداوم حیات کاملاً ضروری است.

این را هم بخوانید: امکان مذکر شدن بدون وجود کروموزوم Y

در موارد حذف این کروموزوم، ژن SRY یا «شاه‌کلید» که مسئولیت تعیین جنسیت رویان را بر عهده دارد، به یک کروموزوم دیگر منتقل می‌شود. یعنی این که نوزدان نر در گونه‌های فاقد کروموزوم Y، بدون داشتن این کروموزوم متولد می‌شوند و هم‌چنان نر هستند. ولی مشکل اصلی حتا با نقل و انتقال ژن SRY هم‌چنان پابرجا خواهد بود. این ژن بر روی هر کروموزومی که منتقل شود، شروع به راه انداختن فرآیندهای حذف ژن خواهد کرد؛ چرا که کروموزوم تعیین‌کننده‌ی جنسیت فاقد ساز و کارهای نوترکیبی ژنتیکی است. درست همان مشکلی که کروموزوم Y فقید با آن مواجه بود.

نکته‌ی جالبی که در مورد ما انسان‌ها وجود دارد، این است که کروموزوم Y انسان عملاً ژن به دردبخور دیگری بر خود ندارد. تا جایی که در روش‌های لقاح مصنوعی نیازی به این کروموزوم احساس نمی‌شود. می‌توان گفت که مهندسی ژنتیک در آینده روش‌هایی را پیش روی‌مان قرار خواهد داد که به کمک آن خواهیم توانست نقش عملکردی کروموزوم Y را با یک کروموزوم دیگر جایگزین کنیم. ولی حتا اگر چنین روش‌هایی امکان تولید مثل را برای تمامی انسان‌های روی زمین فراهم کند، باز هم بعید به نظر می‌رسد که روش طبیعی تولید مثل در انسان‌ها به طور کامل منسوخ گردد.

چنین بحث‌های داغی در حوزه‌های تحقیقاتی ژنتیک باز است، اما نیازی به نگرانی نیست. ما اصلاً نمی‌دانیم که در چند میلیون سال آینده چه سرنوشتی در انتظار کروموزوم مردانه خواهد بود. اما حتا اگر این کروموزوم از صحنه‌ی حیات پاک شود، جامعه‌ی بشری هم‌چنان برای تداوم نسل به مردان نیاز خواهد داشت. بنابراین، مردان همیشه همه‌جا خواهند بود!

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *