आनुवंशिक नियंत्रण के तहत सेक्स निर्धारण का तंत्र

आनुवंशिक नियंत्रण के तहत सेक्स निर्धारण का तंत्र!

अधिकांश पौधों और जानवरों में लिंग निर्धारण उन कारकों के अध्ययन से संबंधित है जो एक पुरुष, महिला या एक हेर्मैफ्रोडाइट बनाने के लिए जिम्मेदार हैं। अतीत में, लिंग निर्धारण के तंत्र को शुद्ध रूप से सेक्स क्रोमोसोम के आधार पर समझाया गया था, जिनमें से संविधान आमतौर पर पुरुष और महिला व्यक्तिगत में भिन्न होता था।

हाल के वर्षों में, हालांकि, पहले लिंग निर्धारण और लिंग विभेदीकरण के बीच और दूसरा गुणसूत्र संविधान और विशिष्ट जीन (यौन गुणसूत्रों और ऑटोसोमों पर स्थित) द्वारा यौन द्विरूपता प्राप्त करने में भूमिका के बीच एक अंतर किया गया है।

यह दिखाया गया है कि लिंग निर्धारण पुरुष या महिला विकास पैटर्न को शुरू करने वाला एक मात्र संकेत है, और यह कि सेक्स भेदभाव में न केवल पुरुष और महिला अंगों के विकास के लिए प्रमुख घटनाओं का वास्तविक मार्ग शामिल है, बल्कि माध्यमिक यौन चरित्र भी शामिल हैं।

ए। सेक्स निर्धारण के तंत्र आनुवंशिक रूप से नियंत्रित होते हैं:

आनुवंशिक नियंत्रण के तहत लिंग निर्धारण के तंत्र अनिवार्य रूप से पौधों और जानवरों दोनों में समान हैं; विभिन्न तंत्रों को निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. सेक्स क्रोमोसोमल मैकेनिज्म या हेटेरोगामिस

2. जिन्न संतुलन तंत्र

3. पुरुष अगुणित या हॉप्लोडिप्लोइडी तंत्र

4. एकल जीन प्रभाव।

सेक्स क्रोमोसोमल मैकेनिज्म (हेटेरोगामिस):

जानवरों के एक विशाल बहुमत में, नर और मादा व्यक्ति आमतौर पर संख्या में या एक गुणसूत्र जोड़ी के समरूपों के आकारिकी के संबंध में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, इस जोड़ी को सेक्स गुणसूत्र या एलोसोम कहा जाता है।

दूसरी ओर, वे गुणसूत्र जिनकी संख्या और आकृति विज्ञान किसी प्रजाति के नर और मादा के बीच भिन्न नहीं होते हैं, उन्हें ऑटोसोम कहा जाता है। सेक्स के निर्धारण के लिए सेक्स क्रोमोसोम जिम्मेदार होते हैं जबकि ऑटोसोम का सेक्स से कोई संबंध नहीं होता है और इसमें ऐसे जीन होते हैं जो व्यक्तियों के दैहिक चरित्र निर्धारित करते हैं।

सेक्स क्रोमोसोम दो प्रकार के होते हैं: एक्स और वाई। एक्स- क्रोमोसोम पुरुषों और महिलाओं दोनों में पाया जाता है, हालांकि एक सेक्स में केवल एक होता है जबकि दूसरे सेक्स में दो एक्स क्रोमोसोम होते हैं। इसके विपरीत, Y- गुणसूत्र आमतौर पर एक प्रजाति के दो लिंगों में से एक में होता है, जैसे नर चूहे, ड्रोसोफिला, मनुष्य आदि, और मादा पक्षी, सरीसृप, आदि।

एक्स-क्रोमोसोम में बड़ी मात्रा में यूक्रोमैटिन और छोटी मात्रा में हेट्रोक्रोमैटिन होता है। यूक्रोमैटिन में बड़ी मात्रा में डीएनए सामग्री होती है, इसलिए, बहुत अधिक आनुवंशिक जानकारी। Y गुणसूत्र में छोटी मात्रा में यूक्रोमैटिन और बड़ी मात्रा में हेट्रोक्रोमैटिन होते हैं, इस प्रकार बहुत कम आनुवंशिक जानकारी होती है।

सेक्स निर्धारण के सेक्स क्रोमोसोमल तंत्र के प्रकार:

सेक्स के क्रोमोसोमल निर्धारण के दो प्रणालियों के बाद डायोइसीस द्विगुणित जीवों में सेक्स को निर्धारित किया गया है;

(ए) हेटरोगामेटिक नर

(b) हेटरोमेट्रिक मादा

विषमलैंगिक पुरुष:

इस प्रकार के सेक्स क्रोमोसोमल सेक्स के निर्धारण में, महिला के सेक्स में दो एक्स-क्रोमोसोम होते हैं, जबकि पुरुष के सेक्स में केवल एक एक्स क्रोमोसोम होता है। क्योंकि, नर में X गुणसूत्र का अभाव होता है, इसलिए, युग्मकजनन के दौरान यह दो प्रकार के युग्मक पैदा करता है, 50 प्रतिशत युग्मक X-गुणसूत्रों को ले जाता है, जबकि बाकी का X गुणसूत्रों में अभाव होता है।

जैसे कि सेक्स जो सेक्स गुणसूत्रों के संदर्भ में दो अलग-अलग प्रकार के युग्मक पैदा करता है, को विषम लिंग कहा जाता है। इसलिए महिला सेक्स को समलिंगी सेक्स कहा जाता है। विषम पुरुष निम्नलिखित दो प्रकार के हो सकते हैं।

(i) XX-XO प्रकार:

विशेष रूप से हेमिप्टेरा (असली बग) और ऑर्थोप्टेरा (घास-फूस और गुलाब) और कुछ पौधों (जैसे, वैलेस्नेरिया स्पाइरलिस, डायोस्कोरिया सिनुअटा आदि) के कीटों में, मादा दो एक्स गुणसूत्र हैं (इसलिए, XX के रूप में संदर्भित) और हैं। इस प्रकार सजातीय, जबकि पुरुष में केवल एक X गुणसूत्र होता है (इसलिए इसे XO कहा जाता है)।

एक अप्रकाशित एक्स गुणसूत्र की उपस्थिति पुरुष सेक्स को निर्धारित करती है। एक एक्स chroxnosomes में कमी वाले पुरुष दो प्रकार के शुक्राणु पैदा करते हैं: आधे शुक्राणुओं में एक एक्स गुणसूत्र होता है; जबकि दूसरे आधे में कोई नहीं है। एक शुक्राणु के संघ में एक अंडे के साथ एक X गुणसूत्र होने से दो X गुणसूत्र (XX) वाले युग्मज का उत्पादन होता है; इस तरह के युग्मनज महिला व्यक्तियों में विकसित होते हैं। लेकिन जब एक एक्स गुणसूत्र के बिना एक शुक्राणु एक अंडे को निषेचित करता है, तो एक XO युग्मनज प्राप्त होता है जो पुरुषों में विकसित होता है। इस प्रकार, प्रत्येक संभोग से संतान का आधा हिस्सा मादा है, जबकि अन्य हिस्सों में नर हैं।

(ii) XX-XY प्रकार:

मनुष्यों में, चूहे, अधिकांश अन्य स्तनधारी, हेमिप्टेरा, कोलोप्टेरा, डिप्टर (जैसे, ड्रोसोफिला, घर की मक्खी आदि) कुछ मछलियाँ, कुछ उभयचर और कुछ एंजियोस्पर्मिक पौधों जैसे कि कोसीनिया इंडिका, म्लैंड्रियम एल्बम में, महिला के पास दो होमोमोर्फिक एक्स क्रोमोसोम होते हैं। उनके शरीर की कोशिकाएं ((इसलिए, XX के रूप में संदर्भित) और वे समरूप होने के नाते, एक एक्स गुणसूत्र के साथ एक प्रकार के अंडे का उत्पादन करते हैं।

इन जीवों के नर में एक X गुणसूत्र और एक Y गुणसूत्र (XY) होता है। दो विषमलैंगिक सेक्स गुणसूत्र वाले पुरुष दो प्रकार के शुक्राणु पैदा करते हैं: आधा X गुणसूत्र के साथ और आधा Y गुणसूत्र के साथ।

एक एक्स गुणसूत्र वाले शुक्राणु द्वारा एक अंडे का निषेचन एक XX युग्मज पैदा करता है, जो एक मादा में विकसित होता है। लेकिन एक अंडे के संघात द्वारा उत्पादित युग्मनज जिसमें एक शुक्राणु होता है जिसमें Y गुणसूत्र होता है, एक XY युग्मनज का निर्माण करता है जो नर पैदा करते हैं।

विषमलैंगिक महिलाएं:

इस प्रकार के सेक्स क्रोमोसोमल सेक्स के निर्धारण में, पुरुष सेक्स में दो होमोमोर्फिक एक्स क्रोमोसोम होते हैं, इसलिए एक प्रकार का युग्मक होता है और एक ही प्रकार के युग्मक पैदा करता है, प्रत्येक में एक एकल एक्स क्रोमोसोम होता है।

महिला सेक्स या तो एकल एक्स गुणसूत्र या एक एक्स गुणसूत्र और एक वाई गुणसूत्र के होते हैं। मादा सेक्स इस प्रकार विषमलैंगिक होता है और दो प्रकार के अंडे पैदा करता है, आधा एक एक्स क्रोमोसोम के साथ और आधा बिना एक्स क्रोमोसोम के साथ (वाई क्रोमोसोम के साथ या बिना)।

विषम महिलाएं निम्न प्रकार की हो सकती हैं:

(i) XO-XX प्रणाली (XO महिला, XX पुरुष):

लिंग निर्धारण की यह प्रणाली कुछ कीट प्रजातियों, जैसे, फुमिया में जानी जाती है। ऐसी प्रजातियों में, मादा विषमलैंगिक होती है (दो प्रकार के अंडे का उत्पादन करती है, एक एक्स गुणसूत्र के साथ आधा और किसी भी एक्स गुणसूत्र के बिना आधा) और पुरुष विषमलैंगिक सेक्स (एकल प्रकार के शुक्राणु पैदा करते हैं), जिनमें से प्रत्येक एक एकल एक्स गुणसूत्र का वहन करता है।

एक शुक्राणु का संघ, जिसमें एक्स गुणसूत्र होता है, जिसमें अंडाणु का एक्सगोसोट होता है, जो पुरुषों में विकसित होता है। लेकिन एक शुक्राणु के साथ एक एक्स गुणसूत्र से रहित अंडे का निषेचन एक XO युग्मज को जन्म देता है जो मादा में विकसित होता है।

(ii) XY-XX प्रणाली (XY महिला, XX पुरुष):

लिंग निर्धारण की यह प्रणाली पक्षियों, सरीसृपों, कुछ कीटों, जैसे, रेशम के कीड़े, आदि में संचालित होती है। यहाँ पर मादाओं का XY गुणसूत्र संविधान होता है, इसलिए यह विषम लिंग है क्योंकि आधे अंडों में X होता है, जबकि बाकी में Y गुणसूत्र होता है।

इन प्रजातियों के नर में दो एक्स गुणसूत्र (XX) होते हैं; नतीजतन, नर होमोगेमैटिक सेक्स है क्योंकि पुरुषों द्वारा उत्पादित सभी शुक्राणु एक एक्स गुणसूत्र होते हैं। एक शुक्राणु के साथ अंडा युक्त एक्स का निषेचन एक XX युग्मज को जन्म देता है, जो एक पुरुष में विकसित होता है। एक XY युग्मनज का उत्पादन तब होता है जब Y युक्त अंडे में एक शुक्राणु द्वारा निषेचित किया जाता है, इस तरह का युग्मनज एक मादा में विकसित होता है।

द्वितीय। जिनी बैलेंस द्वारा लिंग निर्धारण:

ड्रोसोफिला, चूहों, आदमी, आदि में, XX और XY गुणसूत्र की उपस्थिति क्रमशः स्त्रैणता और दुर्भावना से जुड़ी होती है। जब ऐसी स्थितियों के बारे में एक सामान्य बयान दिया जाता है, तो ऐसा प्रतीत होता है जैसे विशिष्ट (एक्स और वाई) गुणसूत्र खुद ज़ॉगोट के लिंग का निर्धारण करते हैं।

हालांकि, जीन क्रिया पर किए गए अध्ययन से हमें यह उम्मीद होती है कि इन गुणसूत्रों में स्थित कुछ विशिष्ट जीन लिंग निर्धारण में शामिल होने चाहिए। इस आशय का एक निष्कर्ष ब्रिजेस (1921) तक पहुंच गया, जिसने अंततः डोसोफिला में लिंग निर्धारण के अपने अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त जिन्न संतुलन सिद्धांत का प्रस्ताव दिया।

1916 में, ब्रिजेस ने एक्स क्रोमोसोम में स्थित सिंदूर नेत्र जीन की विरासत का अध्ययन करते हुए ड्रोसोफिला में XXY महिलाओं और XO पुरुषों की खोज की। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि XX और XY गुणसूत्र गठन क्रमशः मादाता और दुर्भावना के लिए आवश्यक नहीं थे, और यह कि वाई गुणसूत्र सेक्स निर्धारण में भूमिका नहीं निभाते थे।

थोड़ी देर बाद, ब्रिजेस ने ट्रिपलोइड मादा प्राप्त की; जब सामान्य द्विगुणित नर के साथ संभोग किया जाता है तो ये मादा कई प्रकार की अनियूप्लीड स्थितियों का उत्पादन करती हैं। अपने गुणसूत्र संविधान के साथ किसी व्यक्ति के लिंग को सहसंबंधित करके, ब्रिजेस ने लिंग निर्धारण के जीन संतुलन सिद्धांत को विकसित किया। यह सिद्धांत ड्रोसोफिला में लिंग निर्धारण तंत्र को पूरी तरह से समझाता है, और सबसे अधिक संभावना पक्षियों पर भी लागू होती है।

जीनिक बैलेंस थ्योरी बताती है कि किसी व्यक्ति के लिंग का निर्धारण जीन के बीच संतुलन के लिए किया जाता है जो कि दुर्भावना के लिए और व्यक्ति में मौजूद स्त्रीत्व के लिए संतुलन होता है। ड्रोसोफिला में, मर्दानगी के लिए जीन ऑटोसोम्स में मौजूद होते हैं, जबकि स्त्रीलिंग के लिए एक्स गुणसूत्र में स्थित होते हैं।

एक एकल एक्स गुणसूत्र में मौजूद नारीत्व के लिए जीन ऑटोसोम्स के एक सेट, यानी ऑटोसोम के अगुणित सेट में मौजूद दुर्भावना के लिए मजबूत होते हैं। कुरूपता और मादाता के लिए जीन की ताकत इतनी संतुलित है कि जब एक व्यक्ति में एक्स गुणसूत्रों की संख्या और ऑटोसोमल सेट समान होते हैं, तो यह महिला में विकसित होता है।

एक व्यक्ति केवल एक पुरुष में विकसित होता है जब उसके एक्स गुणसूत्रों की संख्या उसके ऑटोसोमल सेटों की संख्या से ठीक आधी होती है। संक्षेप में, किसी व्यक्ति का लिंग उसके एक्स गुणसूत्रों की संख्या के अनुपात और उसके ऑटोसोमल सेटों के अनुपात से निर्धारित होता है, इस अनुपात को सेक्स इंडेक्स कहा जाता है और इसे निम्न प्रकार से व्यक्त किया जाता है:

सेक्स इंडेक्स = एक्स गुणसूत्रों की संख्या (एक्स) / ऑटोसोमल सेटों की संख्या (ए) = एक्स / ए

जैसा कि तालिका 5.2 में दिखाया गया है, जब एक्स / ए अनुपात 1.0 है, तो व्यक्ति महिला होगा और यदि यह 0.50 है; यह पुरुष होगा। जब यह संतुलन गड़बड़ा जाता है, तो व्यक्तियों का लिंग बिना किसी पुरुष या सामान्य महिला से विचलित हो जाता है। उदाहरण के लिए, जब X / A अनुपात 1.0 और 0.50 के बीच पड़ता है, तो यह इंटरसेक्स होगा; जब यह 0.50 से नीचे होगा, तो यह सुपरमैले होगा और 1.0 से ऊपर होने पर, यह सुपर महिला होगी।

Gynandromorphs:

ड्रोसोफिला के लिए विकसित किए गए लिंग निर्धारण की अवधारणाओं को स्त्री रोग संबंधी घटनाओं की सामयिक घटना से सत्यापित किया जाता है, जो ऐसे व्यक्ति हैं जिनके शरीर के किसी हिस्से में पुरुष पात्रों को व्यक्त किया गया है, जबकि अन्य भाग महिला पात्रों को व्यक्त करते हैं।

पुरुष चरमोत्कर्ष gynandromorphs में, एक चरम पर शरीर के लगभग आधे हिस्से तक फैल सकता है। कुछ मक्खियों में; नर और मादा भाग अनुदैर्ध्य रूप से चलते हैं, जबकि कुछ अन्य में वे आंशिक रूप से चलते हैं। Gynandromorphs हमेशा एक्स गुणसूत्र के लिए मोज़ाइक होते हैं; पुरुष फेनोटाइप वाले भाग हमेशा XO होते हैं, जबकि महिला फेनोटाइप वाले एक्सएक्सएक्स होते हैं।

यह सुझाव दिया गया है कि gynandromorphs XX zygotes से उत्पन्न होते हैं। एक या अधिक कोशिकाओं में भ्रूण के विकास के दौरान, दो गुणसूत्रों में से एक, एनाफ़ेज़ में किसी भी पोल से नहीं गुजरता है और, परिणामस्वरूप, खो जाता है। नतीजतन, एक एकल एक्स गुणसूत्र वाले एक या अधिक बेटी कोशिकाओं का उत्पादन होता है; ये कोशिकाएं विभाजित होती हैं और स्त्री-पुरुष के अंगों को जन्म देती हैं।

अगर एक्स गुणसूत्र का अनियमित वितरण युग्मनज के पहले माइटोटिक डिवीजन में हुआ, तो पुरुष फेनोटाइप गैंडैंड्रोमॉफ के शरीर के ठीक आधे हिस्से तक फैल जाएगा। एक स्त्री रोग में पुरुष भाग की सीमा, इसलिए भ्रूण के विकास के चरण पर निर्भर करता है जब एक्स गुणसूत्र का अनियमित वितरण होता है; पहले की घटना, बड़े आकार का पुरुष भाग।

वाई-लिंक्ड जीन में लिंग निर्धारण:

स्तनधारियों में, एक्सोलोटल (एक एम्फ़िबिया) और कुछ पौधे, जैसे कि मेलाड्रियम, वाई गुणसूत्र दुर्भावना के विकास के लिए आवश्यक है। मनुष्यों में XO, XX, XXX और XXXX व्यक्ति महिला फेनोटाइप विकसित करते हैं। लेकिन एकल Y गुणसूत्र की उपस्थिति में, इन व्यक्तियों, यानी XY, XXY, XXXY और XXXXY, पुरुष फेनोटाइप विकसित करते हैं।

इस प्रकार एक एकल वाई गुणसूत्र चार एक्स गुणसूत्रों के प्रभाव को दूर करने और एक पुरुष फेनोटाइप का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त है। लेकिन सामान्य मानव महिलाओं और पुरुषों को क्रमशः XX और XY गुणसूत्र गठन द्वारा उत्पादित किया जाता है।

XO स्थिति टर्नर सिंड्रोम (बाँझ महिला) का उत्पादन करती है, जबकि XXY Klinefelter के सिंड्रोम (बाँझ पुरुष) के विकास की ओर ले जाता है। पुरुष निर्धारण क्षमता मानव Y- गुणसूत्र (Y ^s ) की छोटी भुजा में स्थित प्रतीत होती है; Y ^s का विलोपन XY व्यक्तियों में भी सामान्य महिला फेनोटाइप के विकास की अनुमति देता है। दुर्लभ मामलों में, XX मनुष्यों और XX चूहों में एक पुरुष फेनोटाइप प्रदर्शित होता है।

अधिकांश स्तनधारियों में, एंटीजन, एचवाई एंटीजन की अभिव्यक्ति, वृषण विकास के साथ निकटता से संबंधित है। यहां तक ​​कि XX पुरुष एचआई प्रतिजन दिखाते हैं, जबकि एक्सवाई महिलाओं में इस प्रतिजन की कमी होती है। HY एंटीजन की उपस्थिति को नियंत्रित करने वाला जीन Y गुणसूत्र की छोटी भुजा में स्थित होता है। माउस के मामले में, वाई क्रोमोसोम की छोटी भुजा में सेक्स रिवर्सल (sxr) क्षेत्र होता है जो दुर्भावना के विकास के लिए आवश्यक है।

तृतीय। पुरुष Haploidy या Haplodiploidy तंत्र:

पुरुष अगुणित या हेप्लोडिप्लोइडी या एंथेनोटोकस पार्थेनोजेनेसिस विशेष रूप से चींटियों, मधुमक्खियों और ततैया (जैसे, ब्रैको? हेबेटोर) जैसे हाइमनोप्टेरस कीटों में आम है। इन कीड़ों में, चूंकि, निषेचित अंडे द्विगुणित मादा में विकसित होते हैं और अप्रतिष्ठित लोगों को अगुणित पुरुषों में; इसलिए गिरनोटोकी प्रजनन का एक रूप और लिंग निर्धारण का एक साधन है।

शुक्राणुजनन के दौरान, नर के सभी एन क्रोमोसोम नियमित रूप से एनाफ़ेज़ पर एक ध्रुव के पास जाते हैं - इसलिए ताकि विपरीत ध्रुव को कोई क्रोमोसोम न मिले। इस प्रकार शुक्राणु नियमित रूप से अगुणित होते हैं। ओजनेस के दौरान सामान्य अर्धसूत्रीविभाजन सभी अगुणित अंडे का उत्पादन करता है।

अंडों के निषेचन से द्विगुणित युग्मज उत्पन्न होते हैं जो द्विगुणित लार्वा में विकसित होते हैं। आमतौर पर, ऐसे लार्वा श्रमिकों को जन्म देते हैं, जो बाँझ मादा होते हैं। लेकिन शाही जेली पर खिलाया गया द्विगुणित लार्वा (जिसमें शहद, पराग और श्रमिकों द्वारा स्रावित कुछ पदार्थ होते हैं) रानी नामक उपजाऊ मादा में विकसित होते हैं। दूसरी ओर, unfertilized अंडों में अगुणित लार्वा पैदा करने के लिए पार्थोजेनेटिक रूप से विकसित होते हैं और अंततः पूरी तरह से उपजाऊ अगुणित नर हैं जिन्हें ड्रोन कहा जाता है।

चतुर्थ। सिंगल जीन कंट्रोल ऑफ सेक्स:

कई जानवरों में, एकल ऑटोसोमल जीन व्यक्तियों में मौजूद सेक्स क्रोमोसोम के प्रभाव को ओवरराइड करते हैं। ये जीन आम तौर पर आवर्ती होते हैं, लेकिन कुछ मामलों में प्रमुख हो सकते हैं।

इस तरह के जीन का एक शास्त्रीय उदाहरण ड्रोसोफिला का ऑटोसोमल रिसेसिव ट्रांसफर (ट्र) जीन है। जब यह जीन समरूप अवस्था (त्रिया) में मौजूद होता है तो यह XX युग्मनज को उन पुरुषों में बदल देता है जो बाँझ होते हैं। जीन ट्रेस का पुरुषों में या जब यह महिलाओं में विषम अवस्था में होता है, तब भी कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

जब tra (XX Tra tra) के लिए एक मादा विषमयुग्मजी tra (XY tra tra) के लिए एक पुरुष समरूप के साथ संभोग किया जाता है, तो केवल 25% संतान ही मादा होती हैं, जबकि शेष 75% नर होते हैं। पुरुषों में से एक तिहाई, हालांकि बाँझ XX व्यक्ति ट्रे के लिए सजातीय हैं; वे जीन ट्रे द्वारा दुर्भावना में तब्दील हो जाते हैं।

एक समान पुनरावर्ती, संभवतः ऑटोसोमल, वृषण स्त्रीलिंग जीन XY मनुष्य को स्तनों और योनि को विकसित करने के लिए प्रेरित करता है; ऐसे व्यक्ति, हालांकि, पतित वृषण होते हैं और बाँझ होते हैं। यह जीन महिला व्यक्तियों की विशेषताओं को प्रभावित नहीं करता है।