Autosomy a pohlavní chromozomy

Na obrázku výše si všimněte, že většina chromozomů je párových (stejná délka, umístění centromer a vzor proužkování). Tyto chromozomy se nazývají autozomy. Všimněte si však, že dva z chromozomů, X a Y, nevypadají stejně. Jedná se o pohlavní chromozomy. U lidí mají muži po jednom, zatímco ženy mají dva chromozomy X. Autozomy jsou ty chromozomy, které jsou u mužů a žen přítomny ve stejném počtu, zatímco pohlavní chromozomy jsou ty, které nejsou. Když byly pohlavní chromozomy poprvé objeveny, jejich funkce byla neznámá a název X se používal k označení této záhady. Další byly pojmenovány Y, pak Z a nakonec W.

Kombinace pohlavních chromozomů v rámci druhu je spojena buď s mužskými, nebo ženskými jedinci. U zárodků savců, ovocných mušek a některých kvetoucích rostlin se ze zárodků se dvěma chromozomy X vyvíjejí samice, zatímco ze zárodků s chromozomy X a Y se stávají samci. U ptáků, můr a motýlů jsou samci ZZ a samice ZW. Protože pohlavní chromozomy vznikly během evoluce vícekrát, molekulární mechanismus (mechanismy), kterým určují pohlaví, se u těchto organismů liší. Například lidé a drozofily sice mají pohlavní chromozomy X a Y, ale jejich mechanismy určování pohlaví se liší .

U savců se pohlavní chromozomy vyvinuly těsně po oddělení linie monotremů od linie, která vedla ke vzniku placentálních a vačnatých savců. Téměř všechny druhy savců tedy používají stejný systém určování pohlaví. Během embryogeneze se gonády vyvinou buď ve vaječníky, nebo ve varlata. Gen přítomný pouze na chromozomu Y zvaný TDF kóduje protein, díky němuž gonády dozrávají ve varlata. Embrya XX tento gen nemají a jejich gonády místo toho dozrávají ve vaječníky (výchozí stav). Jakmile se varlata vytvoří, produkují pohlavní hormony, které směřují zbytek vyvíjejícího se embrya k tomu, aby se stal mužem, zatímco vaječníky produkují jiné pohlavní hormony, které podporují vývoj ženy. Varlata a vaječníky jsou také orgány, kde vznikají gamety (spermie nebo vajíčka).

Jak se chovají pohlavní chromozomy během meiózy? Inu, u jedinců se dvěma stejnými chromozomy (tj. u homogametických pohlaví: ženy XX a muži ZZ) se chromozomy párují a segregují během meiózy I stejně jako autozomy. U samců XY nebo samic ZW (heterogamní pohlaví) se pohlavní chromozomy během meiózy párují navzájem (obrázek \(\PageIndex{16}\)). U savců to má za následek, že všechny vaječné buňky ponesou chromozom X, zatímco spermatické buňky ponesou buď chromozom X, nebo chromozom Y. Polovina potomků získá dva chromozomy X a stane se samičkou, zatímco polovina získá chromozom X a Y a stane se samcem.

Obrázek \(\PageIndex{16}\): Meióza u savce XY. Zobrazené fáze jsou anafáze I, anafáze II a zralá spermie. Všimněte si, že polovina spermií obsahuje chromozomy Y a polovina chromozomy X. (Original-Harrington-CC:AN)