XY sex-determination system
XY લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી એ એક લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી છે જેનો ઉપયોગ મનુષ્યો, કેટલાક જંતુઓ (ડ્રોસોફિલા), કેટલાક સાપ, કેટલીક માછલીઓ (ગપ્પીઝ) અને કેટલાક છોડ (જિન્કગો વૃક્ષ) સહિત ઘણા સસ્તન પ્રાણીઓને વર્ગીકૃત કરવા માટે થાય છે. આ પ્રણાલીમાં, વ્યક્તિની જાતિ જાતિ રંગસૂત્રોની જોડી દ્વારા નક્કી થાય છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, સ્ત્રીઓમાં એક જ પ્રકારના બે જાતિ રંગસૂત્રો (XX) હોય છે, અને તેને સમલિંગી જાતિ કહેવામાં આવે છે. પુરુષોમાં બે અલગ અલગ પ્રકારના સેક્સ રંગસૂત્રો (XY) હોય છે, અને તેમને હેટેરોગેમેટિક સેક્સ કહેવામાં આવે છે. મનુષ્યોમાં, Y રંગસૂત્રની હાજરી પુરુષ વિકાસને વેગ આપવા માટે જવાબદાર છે; Y રંગસૂત્રની ગેરહાજરીમાં, ગર્ભ સ્ત્રી વિકાસમાંથી પસાર થશે. ત્યાં વિવિધ અપવાદો છે, જેમ કે ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ ધરાવતી વ્યક્તિઓ (જેમની પાસે XXY રંગસૂત્રો હોય છે), સ્વાયર સિન્ડ્રોમ (XY રંગસૂત્રો ધરાવતી સ્ત્રીઓ), અને XX પુરુષ સિન્ડ્રોમ (XX રંગસૂત્રો ધરાવતા પુરુષો), જોકે આ અપવાદો દુર્લભ છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, યોનિમાર્ગ, ગરદન અને અંડાશય ધરાવતી સામાન્ય સ્ત્રીમાં XY રંગસૂત્રો હોય છે, પરંતુ SRY જનીન બંધ થઈ ગયું છે. XY લિંગ નિર્ધારણ ધરાવતી મોટાભાગની પ્રજાતિઓમાં, જીવંત રહેવા માટે જીવતંત્રમાં ઓછામાં ઓછું એક X રંગસૂત્ર હોવું જરૂરી છે. XY પ્રણાલી પક્ષીઓ, કેટલાક જંતુઓ, ઘણા સરિસૃપ અને અન્ય વિવિધ પ્રાણીઓમાં જોવા મળતી ZW જાતિ-નિર્ધારણ પ્રણાલી સાથે ઘણી રીતે વિરોધાભાસી છે, જેમાં વિષમલિંગી જાતિ સ્ત્રી છે. ઘણા દાયકાઓથી એવું માનવામાં આવતું હતું કે તમામ સાપની જાતિ ઝેડડબલ્યુ પ્રણાલી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, પરંતુ બોઇડે અને પાયથોનિડે પરિવારોમાં પ્રજાતિઓના આનુવંશિકતામાં અનપેક્ષિત અસરોના અવલોકનો થયા હતા; ઉદાહરણ તરીકે, પાર્થેનોજેનિક પ્રજનન પુરુષોને બદલે માત્ર સ્ત્રીઓનું ઉત્પાદન કરે છે, જે ઝેડડબલ્યુ પ્રણાલીમાં અપેક્ષિત છે તેનાથી વિપરીત છે. 21મી સદીના પ્રારંભિક વર્ષોમાં આવા અવલોકનોએ સંશોધનને પ્રોત્સાહન આપ્યું હતું જેણે દર્શાવ્યું હતું કે અત્યાર સુધી તપાસ કરાયેલા તમામ અજગર અને બોઆમાં ચોક્કસપણે લિંગ નિર્ધારણની XY પ્રણાલી છે. કેટલાક સરિસૃપ અને માછલીઓમાં તાપમાન આધારિત લિંગ નિર્ધારણ પ્રણાલી જોવા મળે છે. પદ્ધતિઓ બધા પ્રાણીઓમાં રંગસૂત્રો પર હાજર જનીનો માટે ડીએનએ કોડિંગનો સમૂહ હોય છે. મનુષ્યોમાં, મોટાભાગના સસ્તન પ્રાણીઓ અને કેટલીક અન્ય પ્રજાતિઓમાં, બે રંગસૂત્રો, જેને X રંગસૂત્ર અને Y રંગસૂત્ર કહેવાય છે, સેક્સ માટે કોડ છે. આ પ્રજાતિઓમાં, એક અથવા વધુ જનીનો તેમના વાય રંગસૂત્ર પર હાજર હોય છે જે પુરુષત્વ નક્કી કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, X રંગસૂત્ર અને Y રંગસૂત્ર સંતાનની જાતિ નક્કી કરવા માટે કાર્ય કરે છે, જે ઘણીવાર Y રંગસૂત્ર પર સ્થિત જનીનોને કારણે થાય છે જે પુરુષત્વ માટે સંકેત આપે છે. સંતાનમાં બે જાતિ રંગસૂત્રો હોય છેઃ બે X રંગસૂત્રો ધરાવતું સંતાન સ્ત્રી લાક્ષણિકતાઓ વિકસાવશે, અને X અને Y રંગસૂત્ર ધરાવતું સંતાન પુરુષ લાક્ષણિકતાઓ વિકસાવશે. સસ્તન પ્રાણીઓ મોટાભાગના સસ્તન પ્રાણીઓમાં, લિંગ Y રંગસૂત્રની હાજરી દ્વારા નક્કી થાય છે. આ XXY અને XYY કેરીયોટાઇપવાળા પુરુષોને અને X અને XXX કેરીયોટાઇપ ધરાવતી સ્ત્રીઓને બનાવે છે. 1930ના દાયકામાં, આલ્ફ્રેડ જોસ્ટે નક્કી કર્યું હતું કે પુરુષ સસલામાં વોલ્ફિયન નળીના વિકાસ માટે ટેસ્ટોસ્ટેરોનની હાજરી જરૂરી હતી. એસ. આર. વાય. એ થેરીયન (પ્લેસેન્ટલ સસ્તન પ્રાણીઓ અને માર્સુપિયલ્સ) માં વાય રંગસૂત્ર પર લિંગ-નિર્ધારિત જનીન છે. બિન-માનવ સસ્તન પ્રાણીઓ વાય રંગસૂત્ર પર અનેક જનીનોનો ઉપયોગ કરે છે. તમામ પુરુષ-વિશિષ્ટ જનીનો વાય રંગસૂત્ર પર સ્થિત નથી. પ્લેટિપસ, એક મોનોટ્રીમ, પુરુષ-જોડાયેલા જનીનોના છ જૂથો સાથે વિવિધ XY રંગસૂત્રોની પાંચ જોડીનો ઉપયોગ કરે છે, AMH એ મુખ્ય સ્વીચ છે. Y રંગસૂત્ર પર હાજર એક જ જનીન (SRY) પુરુષત્વ તરફના વિકાસના માર્ગને નિર્ધારિત કરવા માટે સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે. આ જનીનની હાજરી વાઈરલાઇઝેશનની પ્રક્રિયાથી શરૂ થાય છે. આ અને અન્ય પરિબળો મનુષ્યમાં લિંગ તફાવતમાં પરિણમે છે. સ્ત્રીઓમાં બે X રંગસૂત્રો સાથેના કોષો X-નિષ્ક્રિયતામાંથી પસાર થાય છે, જેમાં બે X રંગસૂત્રોમાંથી એક નિષ્ક્રિય થાય છે. નિષ્ક્રિય એક્સ રંગસૂત્ર બાર બોડી તરીકે કોષની અંદર રહે છે. અન્ય પ્રાણીઓ કાચબાની કેટલીક પ્રજાતિઓએ XY લિંગ નિર્ધારણ પ્રણાલીઓ વિકસાવી છે, ખાસ કરીને ચેલિડે અને સ્ટોરોટિપિનેમાં. અન્ય પ્રજાતિઓ (મોટાભાગની ડ્રોસોફિલા પ્રજાતિઓ સહિત) સ્ત્રીત્વ નક્કી કરવા માટે બે X રંગસૂત્રોની હાજરીનો ઉપયોગ કરે છેઃ એક X રંગસૂત્ર અનુમાનિત પુરુષત્વ આપે છે, પરંતુ સામાન્ય પુરુષ વિકાસ માટે Y રંગસૂત્ર જનીનની હાજરી જરૂરી છે. ફળની માખીમાં XY સાથે વ્યક્તિઓ પુરુષ હોય છે અને XX સાથે વ્યક્તિઓ સ્ત્રી હોય છે; જો કે, XXY અથવા XXX સાથે વ્યક્તિઓ પણ સ્ત્રી હોઈ શકે છે, અને X સાથે વ્યક્તિઓ પુરુષો હોઈ શકે છે. છોડ ખૂબ જ ઓછી એકલિંગી એન્જીયોસ્પર્મ પ્રજાતિઓમાં XY લિંગ નિર્ધારણ હોય છે, જેમ કે સિલીન લેટિફોલિયા. આ પ્રજાતિઓમાં લિંગ નિર્ધારણ સસ્તન પ્રાણીઓ જેવું જ છે જ્યાં પુરુષ XY અને સ્ત્રી XX છે. અન્ય પ્રણાલીઓ જ્યારે કે XY લિંગ નિર્ધારણ સૌથી વધુ પરિચિત છે, કારણ કે તે એવી પ્રણાલી છે જેનો મનુષ્ય ઉપયોગ કરે છે, ત્યાં પ્રકૃતિમાં જોવા મળતી વૈકલ્પિક પ્રણાલીઓની શ્રેણી છે. XY પ્રણાલીનો ઊલટું ભાગ (તેને અલગ પાડવા માટે ZW કહેવાય છે) પક્ષીઓ અને ઘણા જંતુઓમાં વપરાય છે, જેમાં માદાઓ હેટેરોગેમેટિક (ZW) હોય છે, જ્યારે નર હોમોગેમેટિક (ZZ) હોય છે. તેના બદલે હાયમેનોપ્ટેરા ક્રમના ઘણા જંતુઓમાં હેપ્લો-ડિપ્લોઇડ પ્રણાલી હોય છે, જ્યાં સ્ત્રીઓ સંપૂર્ણ ડિપ્લોઇડ હોય છે (તમામ રંગસૂત્રો જોડીમાં દેખાય છે) પરંતુ પુરુષો હેપ્લોઇડ હોય છે (તમામ રંગસૂત્રોની માત્ર એક નકલ હોય છે). કેટલાક અન્ય જંતુઓમાં X0 લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી હોય છે, જ્યાં માત્ર લિંગ-નિર્ધારિત રંગસૂત્ર પ્લોઇડીમાં બદલાય છે (સ્ત્રીઓમાં XX પરંતુ પુરુષોમાં X), જ્યારે અન્ય તમામ રંગસૂત્રો બંને જાતિઓમાં જોડીમાં દેખાય છે. રીડિસ્કવરીંગ બાયોલોજી વેબસાઇટ માટે એક મુલાકાતમાં, સંશોધક એરિક વિલેને વર્ણવ્યું હતું કે એસઆરવાય જનીનની શોધ પછી કેવી રીતે નમૂનારૂપ બદલાયુંઃ 2007માં સાયન્ટિફિક અમેરિકન દ્વારા એક મુલાકાતમાં, વિલિયનને પૂછવામાં આવ્યું હતું કેઃ "એવું લાગે છે કે તમે પ્રવર્તમાન દ્રષ્ટિકોણથી પરિવર્તનનું વર્ણન કરી રહ્યા છો કે સ્ત્રી વિકાસ એ સક્રિય પુરૂષ-તરફી અને એન્ટિમેલ માર્ગો તરફનો મૂળભૂત પરમાણુ માર્ગ છે. શું મહિલા તરફી અને મહિલા વિરોધી માર્ગો પણ છે? તેમણે જવાબ આપ્યોઃ મનુષ્યો સહિત સસ્તન પ્રાણીઓમાં, એસ. આર. વાય. જનીન અંડાશયને બદલે વૃષણમાં બિન-વિભેદક ગોનાડ્સના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે. જો કે, એવા કિસ્સાઓ છે કે જેમાં એસઆરવાય જનીનની ગેરહાજરીમાં વૃષણ વિકસી શકે છે (સેક્સ રિવર્સલ જુઓ). આ કિસ્સાઓમાં, વૃષણના વિકાસમાં સામેલ SOX9 જનીન, એસ. આર. વાય. ની સહાય વિના તેમના વિકાસને પ્રેરિત કરી શકે છે. એસ. આર. વાય. અને એસ. ઓ. એક્સ. 9ની ગેરહાજરીમાં, કોઈ વૃષણ વિકસિત થઈ શકતું નથી અને અંડાશયના વિકાસ માટે માર્ગ સ્પષ્ટ છે. તેમ છતાં, એસ. આર. વાય. જનીનની ગેરહાજરી અથવા એસ. ઓ. એક્સ. 9 જનીનનું મૌન સ્ત્રી દિશામાં ગર્ભના જાતીય તફાવતને ટ્રિગર કરવા માટે પૂરતું નથી. તાજેતરના તારણો સૂચવે છે કે અંડાશયનો વિકાસ અને જાળવણી એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે, જે "સ્ત્રી-તરફી" જનીન, FOXL2 ની અભિવ્યક્તિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. ટાઇમ્સઑનલાઇન આવૃત્તિ માટે એક મુલાકાતમાં, અભ્યાસના સહ-લેખક રોબિન લવેલ-બેજએ શોધનું મહત્વ સમજાવ્યુંઃ માનવ જાતિના આનુવંશિક નિર્ધારકો પર ધ્યાન આપવાથી વ્યાપક પરિણામો આવી શકે છે. જાતીય ભેદની આનુવંશિકતા પ્રજનન, વૃદ્ધત્વ અને રોગ જેવી જૈવિક પ્રક્રિયાઓને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરી શકે છે તે સમજવાનો પ્રયાસ કરવા માટે વૈજ્ઞાનિકો ફળની માખીઓ અને પ્રાણીઓના નમૂનાઓમાં વિવિધ લિંગ નિર્ધારણ પ્રણાલીઓનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છે. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓની અન્ય ઘણી પ્રજાતિઓમાં, પિતા બાળકની જાતિ નક્કી કરે છે. XY લિંગ નિર્ધારણ પ્રણાલીમાં, સ્ત્રી દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ અંડાશય X રંગસૂત્રનું યોગદાન આપે છે અને પુરુષ દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ શુક્રાણુ X રંગસૂત્ર અથવા Y રંગસૂત્રનું યોગદાન આપે છે, જેના પરિણામે અનુક્રમે સ્ત્રી (XX) અથવા પુરુષ (XY) સંતાન થાય છે. પુરુષ માતાપિતામાં હોર્મોનનું સ્તર મનુષ્યમાં શુક્રાણુના લિંગ ગુણોત્તરને અસર કરે છે. માતાની અસરો પણ અસર કરે છે કે કયા શુક્રાણુ ગર્ભધારણ પ્રાપ્ત કરે તેવી શક્યતા વધુ હોય છે. માનવ અંડકોશ, અન્ય સસ્તન પ્રાણીઓની જેમ, જોના પેલુસિડા નામના જાડા અર્ધપારદર્શક સ્તરથી ઢંકાયેલા હોય છે, જેને શુક્રાણુએ ઇંડાને ફળદ્રુપ કરવા માટે પ્રવેશ કરવો જ જોઇએ. એકવાર ફક્ત ગર્ભાધાનના અવરોધ તરીકે જોવામાં આવે તો, તાજેતરના સંશોધનો સૂચવે છે કે જોના પેલુસિડા તેના બદલે એક અત્યાધુનિક જૈવિક સુરક્ષા પ્રણાલી તરીકે કામ કરી શકે છે જે ઈંડામાં શુક્રાણુના પ્રવેશને રાસાયણિક રીતે નિયંત્રિત કરે છે અને ફળદ્રુપ ઈંડાને વધારાના શુક્રાણુઓથી રક્ષણ આપે છે. તાજેતરના સંશોધનો સૂચવે છે કે માનવ અંડાશય એક એવું રસાયણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે જે શુક્રાણુઓને આકર્ષિત કરે છે અને તેમની તરવાની ગતિને પ્રભાવિત કરે છે. જો કે, તમામ શુક્રાણુઓ પર હકારાત્મક અસર થતી નથી; કેટલાક અસરગ્રસ્ત ન હોવાનું જણાય છે અને કેટલાક ખરેખર ઇંડાથી દૂર જાય છે. માતૃત્વના પ્રભાવો પણ શક્ય છે જે લિંગ નિર્ધારણને એવી રીતે અસર કરે છે કે જેથી એક પુરુષ અને એક સ્ત્રી વચ્ચે સમાન વજન ધરાવતા ભ્રાતૃ જોડિયા પેદા થાય. એસ્ટ્રસ ચક્ર દરમિયાન જે સમયે ગર્ભાધાન થાય છે તે સમય મનુષ્યો, ઢોર, હેમ્સ્ટર અને અન્ય સસ્તન પ્રાણીઓના સંતાનના લિંગ ગુણોત્તરને અસર કરે છે. સ્ત્રી પ્રજનન માર્ગની અંદર હોર્મોનલ અને પીએચની સ્થિતિ સમયની સાથે બદલાય છે, અને આ ઇંડા સુધી પહોંચતા શુક્રાણુના લિંગ ગુણોત્તરને અસર કરે છે. ગર્ભનું લિંગ-વિશિષ્ટ મૃત્યુ પણ થાય છે. ઇતિહાસ લિંગ નિર્ધારણ અંગેના પ્રાચીન વિચારો એરિસ્ટોટલ ખોટી રીતે માનતા હતા કે ગર્ભનિરોધક દરમિયાન પુરુષના શુક્રાણુમાં કેટલી ગરમી હતી તેના આધારે શિશુનું લિંગ નક્કી થાય છે. તેમણે લખ્યુંઃ એરિસ્ટોટલે ભૂલથી દાવો કર્યો હતો કે પુરુષ સિદ્ધાંત લિંગ નિર્ધારણ પાછળનો ચાલક છે, જેમ કે જો પ્રજનન દરમિયાન પુરુષ સિદ્ધાંત અપૂરતો વ્યક્ત કરવામાં આવ્યો હોત, તો ગર્ભ સ્ત્રી તરીકે વિકાસ પામશે. 20મી સદીના આનુવંશિક નેટ્ટી સ્ટીવન્સ (ભૃંગ સાથે કામ કરતા) અને એડમન્ડ બીચર વિલ્સન (હેમિપ્ટેરા સાથે કામ કરતા) ને સ્વતંત્ર રીતે 1905માં જંતુઓમાં રંગસૂત્ર XY લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલીની શોધ કરવાનો શ્રેય આપવામાં આવે છેઃ હકીકત એ છે કે પુરુષોમાં XY લિંગ રંગસૂત્રો હોય છે અને સ્ત્રીઓમાં XX લિંગ રંગસૂત્રો હોય છે. 1920 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, થિયોફિલસ પેઇન્ટરએ દર્શાવ્યું હતું કે મનુષ્યો (અને અન્ય સસ્તન પ્રાણીઓ) માં સેક્સ પણ X અને Y રંગસૂત્રો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને આ નિર્ધારણ કરનારા રંગસૂત્રો શુક્રાણુઓ દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં વૃષણના વિકાસને નિર્ધારિત કરતા પરિબળના અસ્તિત્વના પ્રથમ સંકેતો આલ્ફ્રેડ જોસ્ટ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગોમાંથી મળ્યા હતા, જેમણે ગર્ભાશયમાં ગર્ભ સસલાંને નપુંસક બનાવ્યા હતા અને નોંધ્યું હતું કે તે બધા સ્ત્રી તરીકે વિકસિત થયા હતા. 1959માં, સી. ઇ. ફોર્ડ અને તેમની ટીમે, જોસ્ટના પ્રયોગોને પગલે શોધ્યું કે ગર્ભને પુરુષ તરીકે વિકસાવવા માટે વાય રંગસૂત્રની જરૂર હતી જ્યારે તેઓએ ટર્નર સિન્ડ્રોમ ધરાવતા દર્દીઓની તપાસ કરી, જેઓ ફેનોટાઇપિક માદા તરીકે ઉછર્યા હતા, અને તેમને X0 (X માટે હેમિઝીગસ અને Y નહીં) હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. તે જ સમયે, જેકબ એન્ડ સ્ટ્રોંગે ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ (XXY) ધરાવતા એક દર્દીના કેસનું વર્ણન કર્યું હતું, જેમાં પુરુષત્વના વિકાસમાં Y રંગસૂત્રની હાજરી દર્શાવવામાં આવી હતી. આ તમામ અવલોકનો સર્વસંમતિ તરફ દોરી ગયા કે એક પ્રબળ જનીન જે વૃષણ વિકાસ (ટી. ડી. એફ.) નક્કી કરે છે તે માનવ વાય રંગસૂત્ર પર અસ્તિત્વમાં હોવું જોઈએ. આ વૃષણ-નિર્ધારણ પરિબળ (ટી. ડી. એફ.) ની શોધે 1990માં વૈજ્ઞાનિકોની એક ટીમને વાય રંગસૂત્રનો એક વિસ્તાર શોધવા માટે દોરી હતી જે પુરુષ લિંગ નિર્ધારણ માટે જરૂરી છે, જેને એસ. આર. વાય. (વાય રંગસૂત્રનો લિંગ-નિર્ધારણ વિસ્તાર) નામ આપવામાં આવ્યું હતું. આ પણ જુઓ જાતીય તફાવત (માનવ) ગૌણ લિંગ લાક્ષણિકતા (માનવ) વાય-રંગસૂત્ર આદમ સાયલિન લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલીમાં લિંગ નિર્ધારણ હેપ્લોડિપ્લોઇડ લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી ઝેડ0 લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી ઝેડડબલ્યુ લિંગ-નિર્ધારણ પ્રણાલી તાપમાન-આધારિત લિંગ નિર્ધારણ એક્સ રંગસૂત્ર વાય રંગસૂત્ર સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ લિંગ નિર્ધારણ અને તફાવત એસઆરવાયઃ રાષ્ટ્રીય જૈવ પ્રૌદ્યોગિકી માહિતી કેન્દ્રમાંથી લિંગ નિર્ધારણ શું સસ્તન માતાઓ તેમના સંતાનની જાતિને નિયંત્રિત કરી શકે છે? (સાન ડિએગો પ્રાણીસંગ્રહાલય સંશોધન પર KQED વિજ્ઞાન લેખ.) મેટરનલ ડાયેટ એન્ડ અદર ફેક્ટર્સ અફેક્ટિંગ ઓફસ્પ્રિંગ સેક્સ રેશિયોઃ એ રિવ્યૂ, બાયોલોજી ઓફ રિપ્રોડક્શન સેક્સ ડિટરમિનેશન એન્ડ ધ મેટરનલ ડોમિનન્સ હાયપોથેસિસ સ્પર્મ-ઓવમ ઇન્ટરેક્શન્સ એટ વિકીજીન્સ સેક્સ-ડિટરમિનેશન સિસ્ટમ્સ રિપ્રોડક્શન ઇન સસ્તન પ્રાણીઓમાં પ્રકાશિત થયું છે.