Ito ay isang maliit na bahagi lamang ng kromosoma ng Y na nagtutulak sa pagpapaunlad ng mga test. Kelly Searle / Unsplash

Maraming mga kultural at panlipunang mga kadahilanan na kasangkot sa paggawa ng isang sanggol sa isang lalaki o isang babae. Subalit biologically pagsasalita, sex ay nagsisimula kapag ikaw ay isang maliit na grupo ng mga cell sa matris ng iyong ina.

Mayroon kaming isang magandang magandang pangkalahatang ideya kung paano "maleness" o "femaleness" develops sa isang tao embryo, at kung paano ito ay isinalin sa kakayahan upang gumawa ng mga itlog o tamud.

Nagsisimula rin kaming maunawaan kung gaano karaming iba pang mga genes ang nakakatulong sa kamangha-manghang pagkakaiba-iba sa pag-unlad ng tao, pag-uugali at pagkakakilanlan.

Ang maagang kakayahang umangkop sa sistemang ito ay kamangha-manghang. Ipinaaalaala nito sa akin ang may-akda ng may-akda na Hugh Lofting Pushmi-pullyu ("Push-me-pull-you"), isang dalawang-ulo na character sa mga kwento ng Doctor Dolittle, na nasa isang tizz upang magpasya kung anong paraan upang pumunta.

Mga cell sa mikrobyo at gonads

Karamihan sa mga selula sa ating mga katawan ay nakatalagang mamatay. Ngunit ang natabi sa isang embryo ay ilang mga selula na nagpapanatili ng kanilang kakayahan na maging isang buong tao. Ang mga cell na ito - na tinatawag na "primoridal germ cells"Sa huli ay bumuo ng tamud o itlog.

Subalit sila ay may isang mahabang paglalakbay upang makarating doon. Mga tatlong linggo pagkatapos ng paglilihi, ang 50 primordial cells ng mikrobyo ay itinatabi sa mga lamad sa labas ng embryo. Sila ay dumami at gumawa ng isang mahabang tula na martsa papunta sa embryo, gumagalaw pakanan sa pamamagitan ng embrayono na gat. Dumating ang mga selulang ito sa embryonic gonads sa pamamagitan ng anim na linggo.

Pagkaraan, tumanggap sila ng mga senyas na idirekta ang mga ito upang maging tamud (na ginawa sa kanilang bilyon sa buong buhay ng isang tao), o maging 20,000 na itlog na ipinanganak sa isang babae.

Ang mga itlog at tamud ay natatangi sa bawat isa ay may kalahati ng bilang ng mga chromosome bilang ibang mga selula. Ang mga tao ay may dalawang kopya ng genome ng tao sa bawat selula ng katawan, isa mula sa kawalan ng imik at isa mula sa ama. Kailangan ng mga selulang mikrobyo upang i-cut ito pabalik sa isang solong genome na isang halo ng mga gene ng dalawang magulang. Ito ay natapos ng isang matalino na uri ng cell division na tinatawag na "meyosis"Kung saan ang 46 chromosomes ay magtiklop ng isang beses, ngunit ang cell ay naghihiwalay nang dalawang beses.

Ang mga organo kung saan ang lahat ng nangyari ay gonads: testes sa mga lalaki, mga ovary sa mga kababaihan.

Ang mga Gonads ay nagsisimula bilang tagaytay ng mga selula sa magkabilang panig ng backbone-to-be sa mga limang linggo pagkatapos ng paglilihi. Ang "genital ridge"Ay nagsisimula sa parehong sa lahat ng mga embryo.

Ngunit sa mga embryo na nakatalagang maging mga lalaki, ang tagaytay ng genital ay tumatanggap ng isang senyas na tinatawag na "kadahilanan ng pagtukoy ng testis"Sa sampung linggo pagkatapos ng paglilihi. Ang signal signal kick-starts development ng testes at suppresses ovarian development.

Kung hindi ito makakuha ng testis signal, ang umbok ng genital ay naghihintay ng ilang linggo, at nagiging ovary.

Pagkatapos ay itulak ng mga kadahilanan mula sa testis o obaryo ang mga selula ng mikrobyo sa isang paraan o sa iba pa, upang umunlad bilang alinman sa tamud o itlog.

Ang mga gonads ay hindi lamang gumawa ng tamud o itlog. Sila rin ay nagpapalabas ng mga hormone na nakakaapekto sa buong pag-unlad ng embryo. Ang embryonic testis ay gumagawa ng testosterone na nag-uutos sa lalaki na pag-unlad, paggawa ng titi at scrotum. Ang estrogen ay may kabaligtaran na epekto - pagsuporta sa pagpapaunlad ng babaeng pag-aari, at paghahanda ng mga bubelya sa hinaharap.

Ano at saan ang signal na nagsisimula ng testes?

Alam namin na ang signal na humahantong sa pag-unlad ng testis ay mula sa mga chromosome sa sex.

Ang tao genome ay cut sa 23 mahabang DNA molecules na nakikita namin bilang chromosomes sa ilalim ng mikroskopyo. Ang lahat ng mga sanggol ay may mga pares ng 22 ng mga ordinaryong chromosome (isang hanay ng 22 mula sa kawalan ng imik, at isang set mula sa ama).

Ngunit ang mga lalaki at babae ay magkakaiba sa 23rd pares ng mga chromosome: ang mga batang babae ay may dalawang kopya ng isang katamtamang laki na kromosomang tinatawag na X. Ang mga lalaki ay may isang solong X at isang maliit na kromosomang tinatawag na Y. Ang mga pangalan ay walang kinalaman sa kanilang mga hugis ngunit nagpapakita ang misteryo ng kanilang pagkakaiba ("X" para sa hindi alam).

Sa meiosis sa testis, ang X at Y chromosomes ay nakakakuha ng segregated sa iba't ibang tamud - 50% ng tamud ay magdadala ng X, 50% a Y. Ang lahat ng mga itlog ay may isang kromosoma X.

Kaya sa pagpapabunga, ang kalahati ng mga embryo ay nagsisimula sa XX, at kalahati sa XY sex chromosomes.

Alam namin na ang Y ay nagbigay ng testis signal, dahil mga tao na may isang solong X lamang ang babae, at ang mga tao na may dalawang X chromosome at isang Y ay lalaki.

Kaya ang signal ay dapat na nagmula sa isang gene sa Y kromosoma. Sa 1990 ang signal ay pinpointed malapit sa tuktok ng kromosoma Y. Ang seksyon ng Y ay naroroon sa mga lalaki at wala sa mga babae na may lamang bahagi ng isang kromosoma Y.

A gene na tinatawag na SRY ay kinilala sa maliit na piraso ng Y. Iyon ay pinatunayan na ang "testifying factor" sa pamamagitan ng pag-aaral ng ilang mga batang babae na may normal na pagtingin sa Y, ngunit isang mutant SRY, at sa pamamagitan ng pagpasok ng SRY sa isang XX mouse embryo na binuo bilang isang lalaki.

Paano gumagana ang SRY at ano ang maaaring magkamali?

Ang Meiosis ay ang proseso ng cell division na lumilikha ng 23 chromosomes sa mga itlog at tamud. mula sa www.shutterstock.com

Kapag ang SRY gene ay nakilala namin ang lahat ng naisip na ito ay magiging isa o dalawang mga hakbang sa pagitan ng SRY at ang activation ng iba pang mga gene na gumawa ng isang testis.

Ngunit lumilitaw na may isang kumplikadong web ng mga reaksyon na kontrolado ng hindi bababa sa 30 genes. Ang ilan ay nagsusulong ng pag-unlad ng testis. Ang ilan ay nagtataguyod ng pagbuo ng obaryo. Ang ilang mga antagonize testis pormasyon, iba antagonize ovaries. Ito ay isang tunay na push-me-pull-ka na sitwasyon.

Mayroon ding mga genes (isang halimbawa ay DMRT1) na nagpapanatili ng mga gonads sa isang malinaw na landas ng pag-unlad. Kung pukpok mo ang mga gene sa labas, ang mga selula sa mga testis ay magsisimulang kumilos tulad ng mga selula ng obaryo, o mga selula sa obaryo na nagsisimulang kumikilos tulad ng testis.

Ngunit hindi ito tumigil dito. Kapansin-pansin, ang isang gene SRY na ito, sa pamamagitan ng mga network nito at mga impluwensyang hormonal, ay nakakaapekto sa aktibidad ng higit sa 6,500 genes (sa aming kabuuang 20,000) naiiba sa mga kalalakihan at kababaihan.

Kaya ang mga lalaki at babae ay talagang magkakaiba ang genetiko sa parehong mga gene na mayroon sila, at gaano aktibo ang mga ito.

Ang isang mutasyon sa alinman sa mga genes na 30 na kasangkot sa komplikadong web ng gonad-differentiating na mga reaksyon ay maaaring humantong sa pagbabalik ng kasarian (XY females o XX males), o hindi kumpleto gonad pagkita ng kaibhan. Halimbawa, ang ilang babae ay may kromosoma ng Y at isang buo na SRY gene, ngunit kulang ang protina na natatanggap signal mula sa mga male hormone.

At ang ilang XY babae ay nawawala ang isang bit ng kromosoma 4 na naglalaman ng gene DMRT1: kailangan mo ng dalawang kopya ng gene na ito upang maging lalaki, kahit na may SRY gene.

Ang iba pang mga gene ay may kontrol sa mga character sa sex

Mayroong daan-daang mga gene na kailangan upang gumawa ng tamud. Ang ilang mga kasinungalingan sa Y kromosoma malapit sa SRY, ngunit ang iba naman ay sa X o nakakalat sa buong genome (ngunit aktibo lamang sa mga lalaki). Ang parehong ay maaaring totoo sa paggawa ng mga itlog.

Mayroong maraming iba pang mga gene na kasangkot sa sekswal na pagkita ng kaibhan, paggawa ng mga organo tulad ng penises at suso.

Ang ilang variant ng gene ay kasangkot sa pagpili ng sekswal na kasosyo. Marahil ay may daan-daang mga tinatawag na "gay genes" na Iminumungkahi ko ay talagang "mga lalaki na mapagmahal" na mga gene, at maaaring may mga daan-daang "babaeng mapagmahal" na mga gene. Ang mga variant ng gene ay pangkaraniwan dahil sa iba pang kasarian na ipinapahayag nila bilang lalong mahuhusay na lalaki at mapagmahal na mga babae at babaeng mapagmahal na lalaki, na mukhang mate ng mas maaga at mas maraming mga bata.

Ang pagkakaroon ng lalaki na genitals ay karaniwang nagpapahiwatig na ang bata ay may kromosoma sa Y. mula sa www.shutterstock.com

Sa palagay ko ay maaaring totoo rin ang mga gene na nakakaapekto sa pagkakakilanlan ng kasarian. Ang mga variant ng gene na nagtataguyod ng isang malakas na pagkakakilanlang lalaki ay hindi laging sumasama sa isang kromosoma sa Y, at ang mga gene na nagtataguyod ng isang pagkakakilanlan ng babae ay maaaring hindi kasama sa isang lalaki na tumutukoy sa Y. Ang pagkakakilanlan ng transgender ay maaaring pangkaraniwan dahil, tulad ng "gay genes", tulad Ang mga variant ng gene ay mahigpit na napili sa iba pang mga kasarian - ang mga kababaihan na may isang malakas na pagkakakilanlang babae at lalaki na may isang malakas na pagkakakilanlang lalaki ay maaaring maging mas masigasig at may higit pang mga supling.

Ito ay kahanga-hanga na ang isang bagay na napakahalaga at kritikal para sa kaligtasan ng uri ng hayop bilang kasarian ay dapat kontrolin ng tulad ng isang kumplikado at variable na web ng mga gene.

Kailangan nating pasalamatan ang ebolusyon dahil sa pagbibigay sa atin ng ganitong kasalimuot, at matutuhang ipagdiwang ang kamangha-manghang pagkakaiba-iba na natitiyak ng kalikasan.

Tungkol sa Ang May-akda

Jenny Graves, Distinguished Professor of Genetics, La Trobe University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon