EEYN BELRLENMES nsan ve memelilerde XX ve XY

EŞEYİN BELİRLENMESİ

İnsan ve memelilerde XX♀ ve XY♂ Hemiptera ve Orthoptera XX ♀ ve XO ♂ Tavuklarda, bazı balıklarda, kuşlarda ZW ♀ ve ZZ ♂

XY sistemi – erkek heterogametik 44 + XY 44 + XX => Ynin varlığı eşemi tayin eder.

Y KROMOZOMU X ve Y kromozomlarının uç kısımlarında pseudo-otosomal bölgeler (PARs) vardır. Bu bölgeler sayesinde mayozda tetrat oluşturabilirler. Bu bölgeler birbiriyle homoloji gösterir. Y kromozomunda PAR bölgeleri dışında kalan kısım NRY yani Y nin rekombinasyona uğramayan bölgesi olarak adlandırılır. NRY nin belli bölgeleri X kromozomundaki genler ile homologtur.

pseudo-otosomal bölgeler

Y kromozomunun büyük bir kısmı heterokromatiktir. Y kromozomunda X de taşınmayan bilgiler de bulunur. Böylece erkekliği belirler. Y kromozomunda testislerin oluşumunu başlatan TDF (testis belirleyici faktör) gen ürününü şifreleyen bölgeler vardır. SYR geni TDF’yi şifreler.

İnsanlarda iki X taşıyan erkekler vardır. Y kromozomu yoktur. Bunlarda Y kromozomunun SYR bölgesi X kromozomlarından birine katılmıştır. XY taşıyan dişiler bulunabilir. Bunlarda da Y kromozomunun SYR bölgesi kaybolmuştur. SYR erkek cinsiyetini belirlemektedir.

NYR bölgesinde 12+8=20 gen vardır. 12 gen iki bölgeye ayrılır. 5 NYR geni içeren kısım X kromozomuyla homologtur. Bunların genel işlevleri vardır ve bakıcı genler denir. İkinci grup 7 genin ise X’de homoloğu yoktur ve sadece testislerde ifade edilir.

ZW sistem. – dişi heterogametik 16 + ZZ 16 + ZW => W nin varlığı eşemi tayin eder.

XO sistemi 6+ XX => X kromozomu sayısı eşemi tayin eder.

Haplodiploidi Hymenoptera (arılar, eşek arıları, karıncalar) 1 N yumurta 1 N sperm mitosis mitoz fertilizasyon kraliçe (2 N) Eşey hücrelerini verecek dokular n kalır; kas ve dolaşım sistemi vb. dokularda, kromozom sayısı sekonder olarak diploid hale geçerler. haploid MM diploid FF

Arılarda görülür. Erkek arı döllenmemiş yumurtadan oluşur ve haplodiploidtir. Dişi (İşçi) arı ve kraliçe arı döllenmiş yumurtadan meydana gelir ve diploidtir. Dişi (işçi) arılar steril, kraliçe arı fertildir. Bu da larva halindeyken beslenmeye bağlıdır. Burada steril veya fertil olmayı çevre belirler.

Fakat genetik olarak eşeyin belirlenmesini değiştirmez. Döllerin eşey oranları kraliçe arının kontrolündedir. Kraliçe arı dişileri meydana getirmek için spermleri kullanır. Erkekleri meydana getirmek için fertilize olmamış yumurtaları bırakır. Döllenmiş diploid yumurtadan oluşan larva arı sütü ile fazla beslenirse kraliçe, bal ile fazla beslenirse eşeysel organları gelişmeyen işçi arılar meydana gelir.

Yüksek Yapılı Bitkiler ~ % 95 hermafrodit monoik <% 5 dioik * Farklı eşeydeki bitkilere sahip (dioik) ♂ bitki → çiçekler sadece stamenleri oluşturur ♀ bitki → çiçekler sadece pistilleri oluşturur.

* Aynı bitki üzerinde hem dişi hem de erkek eşey organları bulunur ♀ ve ♂ organlar aynı çiçekte → hermafrodit (gerçek çiçekler) ♀ ve ♂ organlar aynı bitkinin farklı çiçeklerinde bulunuyorsa → monoik (gerçek olmayan çiçekler) (Zea mays) * Bazı dioik bitkiler- eşeyler arasında farklı olan belli kromozomlar taşır; X-Y sisteminde X: A oranı eşeyi belirler * Birçok dioik bitkiler- iki eşeyde heteromorfik kromozomlar mevcut, X-Y sisteminden daha komplekstir. * Diğer dioiklerde – heteromorfik kromozom çiftleri bulunmaz, bunlardaki eşey mekanizması bilinmemektedir.

Şekil: Tohumlu bitkilerde yaşam döngüsü Tohumlu bitkilerin yaşam döngüsünde sporofit kuşak ile gametofit evre arkaya gelir. Sporofit kuşak oldukça büyük bireylerden gametofit ise mikroskobik yapılardan oluşur. Mayoz bölünme sonucunda mega ve mikrosporlar oluşur. Megasporlar dişi gametofiti taşır.

Şekil Evrimsel süreç içerisinde bitki sporofitlerinin ve gametofitlerinin nıspi büyüklüklerinin değişimi

ZEA MAYS Mısır tek evcikli bitkiler için örnektir. Dişi ve erkek yapıların her ikisini de tek bir sporofit üzerinde taşır. Stamen ya da püsküller diploid mikrospor ana hücrelerini ve bu hücrelerin de her biri mayoz geçirerek dört haploid mikrosporu oluştururlar. Her haploid mikrospor polen tanesi (erkek mikrogametofit) haline gelir. İki sperm çekirdeği taşır.

Pistil içinde ise megaspor ana hücreleri vardır. Bunlar mayozu takiben dört haploid megaspor oluşturur. Dört megaspordan bir tanesi yaşamaya devam eder. Bu megaspor 3 kez mitoz geçirir. Sonuçta embriyo kesesi içinde 8 haploid çekirdek oluşur. Bunlardan 2 tanesi endosperm çekirdeği haline gelir.

Böylece 1 oosit çekirdeği, 2 sinerjit çekirdek ve 3 antipodal çekirdek oluşur. Tozlaşma polen tanesinin pistilin stigmasıyla temas etmesiyle başlar. Polen tüpü gelişir ve embriyo kesesine doğru uzanır. İki sperm çekireği embriyo kesesine girer. Bir sperm çekirdeği oosit çekirdeği ile birleşir. Diğer sperm çekirdeği iki endosperm çekirdeği ile birleşir. Sonuçta diploid zigot ile triploid endosperm çekirdeği oluşur. Buna çift döllenme denmektedir. Böylece tohum oluşur. Tohumun çimlenmesiyle yeni sporofit bitki oluşur.

Mikropil Ucu Monoik → tek evcikli

C. ELEGANS Gelişim genetiğinde kullanılır • Ergin bireyde sadece 1000 kadar hücre vardır. • Bu solucanlarda sadece testisleri olan erkekler ve hem testis hem de ovaryumları olan hermafroditler vardır. • Hermafroditler kendileşmeyle büyük oranda hermafroditleri ve daha az olarak erkek bireyleri oluştururlar. • Erkekler hermafroditlerle çiftleşebilir ve yarıya erkek ve hermafrodit yavular oluşur. • ♂ sinyal, X ve otozomal kromozomlardaki genlerle sağlanır (Y yoktur) • Hermafroditler iki X kromozomuna erkekler ise tek X kromozomuna sahiptir. • Hermafrodit → XX Erkek → X X/A oranı cinsiyeti belirler 1 → hermafrodit 0. 5 → erkek •

CHLAMYDOMONAS Tek hücreli bir algdir. Yaşamlarının büyük bir kısmını haploid fazda geçirirler. Eşeysiz olarak bölünür ve oğul hücreleri oluştururlar. Uygun olmayan beslenme koşulları altında bazı oğul hücreler gamet gibi iş görürler. Döllenmeyi takiben uygun olmayan koşullara dayanıklı diploid zigot oluşur.

Şartlar uygun hale geldiğinde mayoz gerçekleşir ve haploid hücreler oluşur. Çiftleşme sırasında birleşen gametler arasında morfolojik bir fark yoktur. Bunlara izogamet denir. 1945 yılında Chlamydomonas’da gametlerin iki eşleşme tipinde olduğu gösterilmiştir. mt+ ve mt- tipleri vardır. Sadece + ve – hücreler birbiriyle eşleşebilir. + ve – hücreler arasında kimyasal fark olduğu belirlenmiştir.

DROSOPHILA X/A oranı cinsiyeti belirler. A Otozom sayısı X/A=1 ise ♀ X/A=0. 5 ise ♂ X/A > 1 ise süper ♀ X/A < 0. 5 ise süper ♂ X/A 0. 5 -1 arasında ise sinek interseks olur (Steril). Y kromozomu erkek olmayı belirlememekte ancak fertil olmayı sağlamaktadır. Çünkü Y kromozomu taşımayan erkekler sterildir.

Drosophila’da Transformer geni: Otozomal resesif tra geni homozigot olduğu zaman Drosophila dişisini (XX) fenotipik olarak erkeğe dönüştürmektedir. Bütün dönüşmüş erkekler sterildir. Bu gen normal erkekleri (XY) etkilememektedir.

FENOTİPİK EŞEY TAYİNİ Crepidula (deniz salyangozu) - larva, dişiye yakın bir ortamda gelişirse ♂, uzak bir ortamda gelişirse ♀ olur. v Dişinin, erkeklik genlerinin faaliyete geçmesini sağlayan bir madde salgıladığı varsayılır.

Arisema japonica - Yedek besin maddesi fazla ve soğanı büyük olan bitkiler yalnız ♀ - Yedek besini az, soğanı küçük olan bitkiler yalnız ♂ çiçek açar. v Fazla besin dişiliğe, az besin ise erkekliğe neden olur (♀ ve ♂ genotipleri arasında fark yoktur)

Eşey genotip tarafından tayin edilir, ancak çevre koşulları ve hormonlar eşeysel özelliği değiştirebilir (İki yaşamlılarda (Amphibia) bazı monoik ve dioik bitkilerde) Monoik Cucurbitaceae’de, * kısa gün ve düşük sıcaklık dişiliği arttırır, * uzun gün ve yüksek sıcaklık erkekliği artırır.

- Bazı kaplumbağalarda, yumurtalar 32 derece üzerinde kuluçkaya bırakılırsa yalnız ♀, 28 derecenin altında ise yalnız ♂ bireyler oluşur. - Dioik bitkilerden ıspanak ve Silene pendula’da kısa günler, dişi fertler üzerinde erkek çiçek oluşumuna neden olur. Bu tür bitkilerde sıcaklık ve gün uzunluğu yanında, dişi çiçek artışında auxin, erkek çiçek artışında giberellin hormonları büyük rol oynar.

Bir çok yılan türünde ♀ → heterogamet olduğunda → ZZ/ZW etkilidir. - - Boğa ve piton yılanlarında, ♀ ve ♂’de bir cinsiyet kromozomu diğerinden ayrılamaz Kertenkelede türlere göre; XX/XY ve ZZ/ZW → her ikisi de bulunabilir.

- Tüm timsahlar, birçok kaplumbağa, bazı kertenkelelerde cinsiyet; * Embriyonik gelişimin kritik bir döneminde, yumurtaların inkübasyon sıcaklığına göre belirlenir. * Sıcaklığa bağlı eşey belirlenmesi sürüngenlerde yaygındır.

Sıcaklığın etkilediği parametreler nelerdir? - Steroidler (esasen östrojenler) ve onların sentezini sağlayan enzimler - Sıcaklık, östrojen androjen ve bunların sentezini kontrol eden enzimlerin inhibitörlerinin üzerindeki etkisi, ovaryum ve testislerin farklılaşması üzerinde (eşeysel farklılaşması) rol oynar.

- Aramatoz enzimi → androjenleri (♂ hormonu) östrojenlere (♀ hormonu) çevirir. - Sıcaklığa duyarlı bir faktör, aramatoz geninin transkripsiyonuna aracılık ediyor olabilir. Daha başka birkaç gen de rol oynar.