CİNSİYETİN BELİRLENMESİ SİSTEMLERİ
Tüm karakterlerin oluşmasında genler görev yapar. Benzer şekilde erkek ve dişi cinsiyetin oluşmasında da genler topluluğu olan kromozomlar görev yapar.Vücut hücrelerinde normalde 46 kromozom,üreme hücrelerinde de 23 kromozom bulunur.Vücut ve üreme hücrelerinde farklı 2 çeşit kromozom takımı bulunmaktadır.
Bazı kromozomlar cinsiyeti belirleyen genleri taşırlar, bunlara gonozom denir. Diğer kromozomlar ise vücut karekterlerini belirleyen genleri taşır. Bunlara ise otozom denir. İnsanlarda kromozom formülü şu şekildedir.
Erkek ve dişi biçiminde farklı eşey tipindeki bireylerin ortaya çıktığı organizmalarda döllenme olayı sonunda meydana gelen bireyin eşeyini ne olacağı temelde bireyin genotipi tarafından tayin edilir.(Genotipik Eşey Belirlenmesi). Bununla beraber ender bazı örneklerde eşeyin belirlenmesinde ortam koşullarının etkili olduğu bilinmektedir.(Fenotipik Eşey Belirlenmesi)
1-Fenotipik Eşey Belirlenmesi
Doğada oludukça ender olarak ,ortam koşullarının bir bireyin erkek veya dişi olmasını tayin edebildiği bilinmektedir.Bir başka deyimle bu tip canlılarda erkek veya dişiliğe yol açan genler birbirleriyle dengelidir. Bunların aktivitelerinin hangi eşey yönünde gelişeceği ortam koşulları tarafından belirlenir.Fenotipik eşey belirlenmesi denilen bu mekanizmanın iş gördüğü organizmalarda erkek ve dişi bireyler eşit oranlarda meydana gelmeyebilir.Yani,erkek ve dişi bireyler arasında dengesizlik bulunur.
Örneğin; sürüngenlerin çoğunda sıcaklık, hormonal farklılık, gonad belirleyici genler, gonad oluşumu, hormon ve dış görünüş olarak cinsel farklılık oluşmaktadır. Cinsiyet embryonik gelişim sırasında kuluçka süresinin ortadaki 1/3 lük döneminde (60 günlük kuluçka süresinin 20-40 günleri arası gibi) belirlenmektedir. Bu süre zamanındaki sıcaklığa göre yavruların cinsiyetleri belirlenmektedir. 32 oC civarında hepsi dişi, 26 oC civarı hepsi erkek ve 29 oC civarı ise yarısının dişi yarısının erkek oluşmasına yol açmaktadır. Yüksek sıcaklıkta -dişi; Düşük sıcaklıkta- erkek (deniz kaplumbağaları); Yüksek sıcaklıkta -erkek; Düşük sıcaklıkta- dişi (timsah ve bazı kertenkeleler); Yüksek ve düşük sıcaklıklarda- dişi; orta sıcaklıklarda-erkek (3 timsah, 1 kertenkele, 3 kaplumbağa) sayılabilir. Deniz kaplumbağalarının hepsi birinci durumu sergilemektedirler.
Fenotipik eşey belirlenmesine ait örnekler bazı bitkilerdede görülür. Örneğin;Arisaema japonica nın soğan biçimiindeki kökleri büyükse yani yedek besin maddesi fazla ise bitkide sadece dişi çiçekler , yedek besin maddesi azsa sadece erkek çiçekler meydana gelir.
2-Genotipik Eşey Belirlenmesi
Doğada eşey tayini temel olarak bireyin genotipi tarafından kontrol edilir.Bu mekanizma sayesinde bir türün bireyleri arasında erkek ve dişilerin eşit oranlarda meydana gelmesi yani erkek ve dişi dendesi sağlanır.
Eşey farklılaşması göseren canlıların bazılarında eşeyi belirleyen genler özel kromozomlarla taşınırlar.Bunlara eşey kromozomu (gonozom,heterezom) denir.bazı organizmalarda eşey kromozomlarının biçimi birbirinden farklıdır.Biçimi birbirinin aynı olanlara homomorf gonozom , farklı olanlara ise heteremorf gonozom denir. Diploid organizmalarda , bireylerde birer çift homomorf veya heteremorf gonozom bulunabilir.Buna göre de homomorf gonozomları taşıyan eşeye homogametik eşey,heteremorf gonozomları taşıyan eşeye heterogametik eşey denilmektedir. Bir çok bitki ve hayvan türünde dişi eşey homogametik, erkek eşey heterogametiktir.Bununla beraber bunun tersi olduğu türlerde vardır.
Gonozomların dışında kalan ve her iki eşeydede birbirinin aynısı olan diğer kromozomlara somatik kromozom (otozom) denir. Otozomlarda bireyin somatik karakterlerinin meydana gelmesi ile ilgili genler taşınır.Bununla beraber genozom- otozom farklılaşması gösteren bazı canlılarda eşey belirlenmesinin otozomlardaki genlerle genozomlar arasındaki etkileşim sonucunda meydana geldiği bilinmektedir.
Bazı canlılarda ise eşey farklılaşması olduğu halde diğer kromozomlardan ayırt edilebilen eşey kromozomları ( gonozom ) bulunmaz.Bu tür canlılarda eşey tayini otozomlardan herhangi birinde veya bir kaçında taşınan genler tarafından yapılır.
Genotipik eşey belirlenmesinde çeşitli mekanizmalar iş görür.
1- XX-XY Mekanizması
Bu mekanizmada dişi eşey homogametiktir.XX gonozomlarını taşır.Erkek eşey ise heterogametiktir.XY gonozomlarını taşır.
İnsanda eşey XX-XY mekanizması ile belirlenir.Erkek X veya Y taşıyan spermler verir. Kadının yumurta hücreleri ise eşey kromozomu bakımından tek çeşittir,sadece X gonozomu taşır.Yumurtanın X gonozomu taşıyan spermle döllenmesi sonucunda kız , Y kromozomu taşıyan spermle döllenmesi sonucunda ise erkek çocuk meydana gelir.
2- X / Otozom Oranı Mekanizması
Bazı organizma gruplarında eşey belirlenmesinin X gonozomu sayısı ile sayısı ile otozom sayısı arasındaki oranla ilişkili olduğu anlaşılmıştır. Yani bu tip eşey tayininde Y gonozomu nun aktif rolü yoktur. Esas etki X v eotozomlarda taşınan genler arasındaki etkileşimlerden kaynaklanır.
Bu mekanizmaya örnek olarak;Drosophila melanogaster denen sinekler verilebilir.2n=8 kromozoma sahip olan bu sineklerde kromozomlardan bir çifti gonozomlardır ve dişiler homogametik erkekler ise heterogametik eşeyi oluştururlar.X gonozomu taşıyan yumurtaların yine X gonozomu taşıyan spermler tarafından döllenmesiyle dişi bireyler (XX),Y gonozomu taşıyan spermler tarafından döllenmesi sonucunda da erkek (XY) bireyler meydana gelir.Bununla beraber , gonozom ve otozom sayıları normale göre farklı olan Drosophilaların gösterdikleri eşey özelliklerinden bu hayvanlarda Y kromozomunun eşey belirlemede rol oynamadığı, eşeyin X genezomu ile otozom takımı sayısı arasındaki oran tarafından tayin edildiği ortaya çıkmıştır. Bu dengeye göre X gonozomunu sayısının otozom takımı sayısına oranı (X/O) normal ve verimli diploid erkeklere 1/2,normal ve verimli diploid dişilerde ise oran 2/2 dir.Gonozom veya otozom sayıları arasında meydana gelen değişmeler bu oranların değişmesine yol açarsa Drosophilalarda eşey belirmesi ve verimlilik bakımından anormallikler ortaya çıkmaktadır.
Drosophilalarda eşey belirlenmesine karışan ek bir genin varlığı saptanmıştır.Değiştirici (transformer) adı verilen ve 3. kromozomda bulunan bu resesif gen homozigot durumda bulunduğu zaman normal diploid dişileri,kısır erkekler haline dönüştürmektedir.Bu tipteki sinekler erkeğe ait birçok karakteri (dış genital organlar,eşey tarakları,erkek sineğe özel abdomen) taşımakta fakat kısır olmaktadırlar.
3- XX-X0 Mekanizması
Bazen bir türün evrimi sırasında Y kromozomu tamamen ortadan kalkmıştır.Böcekleri Ortheptera ve Heteroptera ordolarını birçok türünde bu durum gözlenir. Bu gruplarda 2 X kromozomu taşıyan birey dişi , tek X kromozomu taşıyan birey ise erkek olmaktadır.Dişiler sadece X taşıyan gametler , erkekler ise X taşıyan ve taşımayan olmak üzere iki çeşit gamet verirler. Döllenme sonunda XX olanlar dişi, X0 olanlar da erkek birey meydana getirirler. Örneğin çekirgede dişiler iki otozom takımı + XX =24 , erkekler ise 2 otozom takımı +X=23 kromozoma sahiptir.Yani XX-X0 mekanizmasının iş gördüğü böcek türlerinde X0 bireyleri, Drosophila dakinin tersine , verimli erkeklerdir.
4- ZZ-ZW Mekanizması
Bazı organizma gruplarında ,XX-XY mekanizmasının aksine erkek eşeyin homogametik dişi eşeyin ise heterogametik olduğu bilinmektedir.Bu durumun söz konusu olduğu gruplarda gonozomlar için genellikle X yerine Z , Y yerine W harfi kullanılır.Buna göre erkekler ZZ , dişiler ZW gonozomlarını taşırlar.Hayvanlar arasında bazı balıklar ,kuşlar (kümes hayvanları dahil) ve kelebekler bu mekanizmanın rol oynadığı organizmalardır.Bitkiler arasındada Fragarianın dişileri heterogametiktir.
Erkeğin Haploid Sayıda Kromozom Taşıması
Bazen eşey tayininin organizmada bulunan kromozom takımı sayısıyla ilişki gösterdiği bilinmektedir. Örneğin bal arılarında ,eşek arılarında ve diğer sosyal böceklerde erkekler haploid,dişiler ise diploidtir. Dişi normal mayoz geçirerek n kromozomlu yumurtalar verir.Erkekte gametleri verecek ana hücreler zaten haploid olduğundun mayoz meydana gelmez.Arılarda bir yumurta hücresinin gene n kromozomlu olan spermle döllenmesinden meydana gelen bireyler 2n=22 kromozom
taşırlar ve dişidirler. Arılarda dişiler , kraliçe arı ve işçi arı olmak üzere iki çeşittir. 2n kromozomlu bir larvaya özel besinler verilmesi onun , bir kraliçe olarak gelişmesini ve verimli olmasını sağlar.Bazı vitaminlerin eksikliğide kısır işçi arıların ortaya çıkmasına yol açar.Döllenmemiş yumurtaların gelişmesinden ise erkek arılar meydana gelir.Bunlarda eşey hücrelerini verecek olan dokular haploid kalır.Fakat kaslar ve dolaşım sistemi gibi dokularda kromozom sayısının sekonder olarak diploid hale geçmesi sonucunda erkek arılar normal vücut büyüklüğünü kazanırlar.
Basit Yapılı Organizmalarda Eşey Tayini
Diploid sayıda kromozom taşıyan gelişmiş bitki ve hayvanların dışında ,doğada bulunan basit yapılı bazı ökaryotik organizma gruplarında da eşey farklılaşması araştırılmıştır.
Örneğin Bryophyta dan olan Sphaerocarpusun yaşamında döl almaşı ( haploid gametofit, diploid sporatif ) bulunur. Bu bitkide gonozomlar ilk kez 1917 de Allen tarafından gözlenmiştir.Sporotifte 7 çift kromozoma ek olarak bulunan 8. çiftin bir tanesi diğerin büyüktür. Büyük olan X , küçük olan Y gonozomu olarak kabul edilir. Sporofitte mayoz sonucu meydana gelen sporlardan 7 otozom +X taşıyanlardan dişi gametofit, 7 otozom +Y taşıyanlardan ise erkek gametofite ait bitkiler gelişir.
EŞEYE BAĞLI KARAKTERLERİN KALITIMI
Kromozomlarında otozom ve gonozom farklılaşması gösteren organizmanın gonozomlarında bireyin hangi eşeyden olacağını belirleyen genler bulunur . Bu genlere eşey belirleyen genler adı verilir. Gonozomlarda ayrıca , eşeyi belirlemede hiç bir rolü olmayan fakat organizmanın somatik bazı karakterlerini etkileyen genlerde vardır. Dölden döle daima gonozomlar la taşınan bu genlerin meydana getirdiği karakterlere eşeye bağlı karakterler denilmektedir. Gonozomları X ve Y olarak belirlenen organizmalarda eşeye bağlı karakterler , ya X e bağlı yada Y ye bağlı olarak kalıtım gösterirler. X kromozumun da bulunan bir gen dişide iki erkek te bir adet bulunur. Yani X e bağlı bir gen bakımından dişi homozigot veya heterozigot , erkek ise hemizigot (bir genin veya genlerin tek kopyasını taşıyan diploid organizmaya denir.) Bu durum allerler arasındaki etlkileşim bakımından önemlidir. X e bağlı dominant bir karakter hem dişide hem erkekte daima kendini gösterir. X e bağlı resesif bir karakter ise erkekte daima ama dişide sadece homozigot durumda ortaya çıkar.
Fenotipte ortaya çıkan ve eşey hormonlarının varlığı veya yokluğu ile ilişki gösteren karakterlere eşeyin sınırladığı karakterler denir. Örneğin ergin erkek ve kadında pelvis bölgesinin ,süt bezlerinin,vücutta bazı bölgelerin gelişiminde, kıllanmada ve seste görülen farklar sekonder eşey karaterleridir.
İnsanlarda sakal, bıyık gelişimi sadece erkeklerde kendini gösteren yani eşeyin sınırladığı karakterdir. Bununla beraber ender de olsa eşey hormonlarına bağlı olarak bazı kadınlarda , özellikle menepozdan sonra, sakal ve bıyık oluşumu bir ölçüde görülebilmektedir.
Eşey hormonlarının etkisine ait bir başka örnrk sığırların ikiz doğumunda görülür. Bir dişi biri erkek dana ikiz kardeşler olarak doğduklarında dişi kısır olmaktadır. Buna freemartinismus denilmektedir. Bu duruma , kan damarlarının kaynaşmasıyla farklı eşeydeki embriyoların kan dolaşımlarının ortak olması ve erkek embriyodaki erkeklik hormonlarının dişi embriyoya geçmesine neden olur.Böylelikle genotipik bakımdan dişi olan danada hem dişiye özel bezlerin gelişmesi engellenir hemde sekonder erkek eşey karakterleri ortaya çıkar.Sonuçta bu hayvan , erkeğe ait bazı karakterlerede sahip bir interseks biçiminde gelişir.
Bazı karakterlerde otozomal genler tarafından meydana getirilmekle beraber , bunların fenotipte belirmesi veya belirme şiddeti eşey hormonlarına bağlıdır. Böyle karakterlere eşeyin belirlediği karakterler denir.
Örneğin ; insanda erken yaşta görülen saç dökülmesi bir dominant allel tarafından meydana getirilmektedir.Bu genin etkisini göstermesi de erkeklik hormonlarının varlığına bağlıdır. Kadınlarda görülen aşırı saç dökülmesi ise genellikle tiroid metobolizmasının bozukluğundan veya ateşli bir hastalıktan ileri gelmektedir. Yani erkeklerdeki gibi genlerin etkisi ile olan bir olay değildir.
Linkback: http://www.gencveteriner.com/index.php?PHPSESSID=e80e1df388c101f620b9a140bd6608da&topic=2452.0