نظام تحديد الجنس ZW

نظام تحديد الجنس ZW في الطيور (كما هو موضح في الصورة)

نظام تحديد الجنس ZW (بالإنجليزية: ZW sex-determination system)‏ هو نظام كروموسومي مسؤول عن تحديد الجنس في الطيور وبعض الأسماك والقشريات مثل الجمبري النهري العملاق، وبعض الحشرات (بما في ذلك الفراشات والعث) وبعض الزواحف (بما في ذلك التنين كومودو). يتم استخدام الحروف Z و W لتمييز هذا النظام عن نظام تحديد الجنسXY .

على عكس نظام تحديد الجنسXY ونظام تحديد الجنس X0، والذي يتم فيها تحديد الجنس من قبل الحيوان المنوي، فإنه في نظام تحديد الجنس ZW البويضة هي التي تحدد جنس النسل. الذكور هم الجنس المتماثل (ZZ). في حين أن الإناث هم الجنس المتغاير (ZW). كروموسوم Z أكبر من كروموسوم W ولديه عدد أكبر من الجينات مقارنةً بW ، كما هو الحال في كروموسوم إكس في نظام تحديد الجنسXY.

أهمية أنظمة ZW و XYعدل

لا توجد جينات مشتركة بين الطيور ZW وكروموسومات XY للثدييات، ولكن من المقارنة بين الدجاج والإنسان، تبين أن كروموسوم Z مشابه للكروموسوم الصبغي الجسمي 9 في البشر، بدلاً من أن يكون أكثر تشابهاً للكروموسومات X أو Y الجنسية[1]، وهذا دفع الباحثين إلى الاعتقاد بأن أنظمة تحديد الجنس ZW و XY لا تتشارك في الأصل، ولكن الكروموسومات الجنسية مشتقة من الكروموسومات الجسمية للسلف المشترك.

ويعتقد أيضاً أن هذه الكروموسومات الجسمية قد طورت مواقع لتحديد الجنس التي تطورت في نهاية المطاف إلى الكروموسومات الجنسية المعنية فَورَ كتم إعادة التركيب بين الكروموسومات (X و Y أو Z و W).[2]

خلد الماء ، حيوان ثديي كظامي، لديه نظام من 5 أزواج من كروموسومات XY. تُشكل هذه الأزواج سلسلة متعددة بسبب المناطق المتماثلة في الانقسام الاختزالي الذكري والتي في النهاية تنفصل إلى الحيوانات المنوية XXXXX و الحيوانات المنويةYYYYY. على الرغم من أن نظام تحديد الجنس ليس مرتبطًا بالضرورة بالطيور وبالتأكيد ليس بالثدييات (وحشيات) ، فإن التشابه سمح على الأقل باستنتاج أن الثدييات طورت كروموسومات جنسية مرتين.[3]الآن يعتبر التقرير السابق الذي يشير إلى أن خلد الماء يحتوي على كروموسومات X مماثلة للثدييات خطأ.[4][5]

الطيور والأفاعي ZW ليس لها علاقة مشتركة، كونها تطورت من صبغيات جسمية مختلفة،[6][7][6]ومع ذلك، فإن الكروموسومات عند خلد الماء تشبه تلك عند الطيور، مما قد يشير إلى أن أسلاف الثعابين لديها نظام ZW يشبه الطيور.[4]


في الطيورعدل

في حين أنه لم تكن هناك أبحاث مستفيضة بشأن الكائنات الحية الأخرى باستخدام نظام تحديد الجنس لـ ZW، فإنه في عام 2007، أعلن الباحثون أن الكروموسومات الجنسية للدواجن و العصفور الزيبرا لا تُظهِر أي نوع من تعويض الجرعة (المعاوضة بالمعاير)[8]على نطاق الكروموسومات، وبدلاً من ذلك يبدو أن الجرعة تعوض على أساس الجينات بواسطة الجينات[9][10]. يُعتقد أن المواقع المحددة على كروموسوم الدجاج Z، مثل منطقة MHM، تعطي معاوضة معيارية موضعية(regional dosage compensation)، على الرغم من أن هناك جدل بين الباحيثن حول هذه المنطقة على أنها لا تشكل في الواقع معاوضة معيارية موضعية( regional dosage compensation).

من غير المعروف ما إذا كان وجود كروموسوم W يحفز السمات الأنثوية، أو ما إذا كان تكرار كروموسوم Z (أي وحود اثنين منه ZZ) هو الذي يحفز السمات الذكورية. على عكس الثدييات ، لم يتم اكتشاف طيور بها كروموسوم W مزدوج (ZWW) أو Z واحد (Z0). ومع ذلك ، فمن المعروف أن إزالة أو تلف مبيض الطيور الأنثوية يمكن أن يؤدي إلى تطور ريش الذكور، مما يشير إلى أن الهرمونات الأنثوية تكتم التعبير الجيني عن خصائص الذكور في الطيور. يبدو من الممكن أن يؤدي أي من الشرطين إلى موت الجنين أو أن كلا الكروموسومات يمكن أن تكون مسؤولة عن اختيار الجنس.[11]الجين الذي يمكن أن يحدد الجنس في الطيور هو جين DMRT1. وقد أظهرت الدراسات أن نسختين من الجين ضرورية لتحديد جنس الذكور[12][13]بالإضافة إلى ذلك، تم اقتراح تدخل miRNAs المتحيز للجنس لتعويض وجود كروموسومان متماثلان (ZZ) في الطيور الذكور.[14]

يسمح نظام تحديد الجنس ZW بإنشاء دجاج مرتبط بالجنس والذي يختلف لونه عند الفقس حسب الجنس ، مما يجعل ممارسة الجنس مع الفرخ عملية أسهل.

في الأفاعيعدل

تُظهر كروموسومات W عند الأفاعي مستويات مختلفة من التحلل مقارنةً بكروموسومات Z. هذا يسمح بتتبع تقلص كروموسومات W من خلال المقارنة بين مختلف أنواع الكائنات الحية. يكشف رسم خرائط جينات معينة أن نظام الثعابين يختلف عن نظام الطيور. من غير المعروف بعد أي جين هو المسؤول عن تحديد الجنس في الثعابين. الشيء الذي كان لافتاً هو أن بيثون تظهر علامات صغيرة على "انكماش W".

في العث والفراشاتعدل

في حرشفيات الأجنحة (العث والفراشات) ، يمكن العثور على أمثلة للإناث Z0 و ZZW و ZZWW. هذا يشير إلى أن كروموسوم W ضروري في تحديد جنس الإناث في بعض الأنواع (ZZW)، ولكن ليس في الأنواع الأخرى (Z0).

انظر أيضاًعدل

نظام تحديد الجنس

نظام تحديد الجنس XY

نظام تحديد الجنس Zo

نظام تحديد الجنس Xo

كروموسوم إكس

كرموسوم واي

صبغي جنسي

المراجععدل

  1. ^ Graves، J. a. M.؛ Ezaz، T.؛ Stiglec، R. (2007). "A new look at the evolution of avian sex chromosomes". Cytogenetic and Genome Research (باللغة الإنجليزية). 117 (1-4): 103–109. ISSN 1424-8581. PMID 17675850. doi:10.1159/000103170. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. 
  2. ^ Ellegren، Hans (2011-03). "Sex-chromosome evolution: recent progress and the influence of male and female heterogamety". Nature Reviews Genetics (باللغة الإنجليزية). 12 (3): 157–166. ISSN 1471-0064. doi:10.1038/nrg2948. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. 
  3. ^ Cortez، Diego؛ Marin، Ray؛ Toledo-Flores، Deborah؛ Froidevaux، Laure؛ Liechti، Ang�lica؛ Waters، Paul D.؛ Gr�tzner، Frank؛ Kaessmann، Henrik (2014-04-01). "Origins and functional evolution of Y chromosomes across mammals". Nature. 508: 488–493. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature13151. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2019. 
  4. أ ب Veyrunes، Frédéric؛ Waters، Paul D.؛ Miethke، Pat؛ Rens، Willem؛ McMillan، Daniel؛ Alsop، Amber E.؛ Grützner، Frank؛ Deakin، Janine E.؛ Whittington، Camilla M. (2008-6). "Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes". Genome Research. 18 (6): 965–973. ISSN 1088-9051. PMID 18463302. doi:10.1101/gr.7101908. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2019. 
  5. ^ Graves، Jennifer A. Marshall؛ Warren، Wes؛ Ferguson-Smith، Malcolm A.؛ Graves، Tina؛ Kremitzki، Colin L.؛ Schatzkamer، Kyriena؛ Whittington، Camilla M.؛ Deakin، Janine E.؛ Grützner، Frank (2008-06-01). "Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes". Genome Research (باللغة الإنجليزية). 18 (6): 965–973. ISSN 1088-9051. PMID 18463302. doi:10.1101/gr.7101908. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2019. 
  6. أ ب Matsubara، Kazumi؛ Tarui، Hiroshi؛ Toriba، Michihisa؛ Yamada، Kazuhiko؛ Nishida-Umehara، Chizuko؛ Agata، Kiyokazu؛ Matsuda، Yoichi (2006-11-28). "Evidence for different origin of sex chromosomes in snakes, birds, and mammals and step-wise differentiation of snake sex chromosomes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (48): 18190–18195. ISSN 0027-8424. PMID 17110446. doi:10.1073/pnas.0605274103. مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2019. 
  7. ^ Matsubara، K.؛ Tarui، H.؛ Toriba، M.؛ Yamada، K.؛ Nishida-Umehara، C.؛ Agata، K.؛ Matsuda، Y. (2006-11-16). "Evidence for different origin of sex chromosomes in snakes, birds, and mammals and step-wise differentiation of snake sex chromosomes". Proceedings of the National Academy of Sciences (باللغة الإنجليزية). 103 (48): 18190–18195. ISSN 0027-8424. PMID 17110446. doi:10.1073/pnas.0605274103. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. 
  8. ^ Team، Almaany. "ترجمة و معنى dosage compensation بالعربي في قاموس المعاني. قاموس عربي انجليزي مصطلحات صفحة 1". www.almaany.com (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2019. اطلع عليه بتاريخ 17 مايو 2019. 
  9. ^ Ellegren، Hans؛ Hultin-Rosenberg، Lina؛ Brunström، Björn؛ Dencker، Lennart؛ Kultima، Kim؛ Scholz، Birger (2007-09-20). "Faced with inequality: chicken do not have a general dosage compensation of sex-linked genes". BMC Biology. 5: 40. ISSN 1741-7007. PMID 17883843. doi:10.1186/1741-7007-5-40. مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2019. 
  10. ^ Itoh، Yuichiro؛ Melamed، Esther؛ Yang، Xia؛ Kampf، Kathy؛ Wang، Susanna؛ Yehya، Nadir؛ Van Nas، Atila؛ Replogle، Kirstin؛ Band، Mark R (2007). "Dosage compensation is less effective in birds than in mammals". Journal of Biology. 6 (1): 2. ISSN 1478-5854. PMID 17352797. doi:10.1186/jbiol53. مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2019. 
  11. ^ Sinclair، A. H.؛ Hudson، Q. J.؛ Roeszler، K. N.؛ Smith، C. A. (2007). "Avian sex determination: what, when and where?". Cytogenetic and Genome Research (باللغة الإنجليزية). 117 (1-4): 165–173. ISSN 1424-8581. PMID 17675857. doi:10.1159/000103177. مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2014. 
  12. ^ Ellegren، Hans؛ Bergquist، Jonas؛ Brunström، Björn؛ Backström، Niclas؛ Xu، Luohao؛ Konzer، Anne؛ Uebbing، Severin (2015-10-01). "Quantitative Mass Spectrometry Reveals Partial Translational Regulation for Dosage Compensation in Chicken". Molecular Biology and Evolution (باللغة الإنجليزية). 32 (10): 2716–2725. ISSN 0737-4038. doi:10.1093/molbev/msv147. مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2019. 
  13. ^ Hasselquist، Dennis؛ Bensch، Staffan؛ Hansson، Bengt؛ Naurin، Sara (2010-01-01). "Why does dosage compensation differ between XY and ZW taxa?". Trends in Genetics (باللغة الإنجليزية). 26 (1): 15–20. ISSN 0168-9525. PMID 19963300. doi:10.1016/j.tig.2009.11.006. مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2013. 
  14. ^ Warnefors، Maria؛ Mössinger، Katharina؛ Halbert، Jean؛ Studer، Tania؛ VandeBerg، John L.؛ Lindgren، Isa؛ Fallahshahroudi، Amir؛ Jensen، Per؛ Kaessmann، Henrik (2017-12). "Sex-biased microRNA expression in mammals and birds reveals underlying regulatory mechanisms and a role in dosage compensation". Genome Research. 27 (12): 1961–1973. ISSN 1088-9051. PMID 29079676. doi:10.1101/gr.225391.117. مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2019.