Dit is net 'n klein deel van die Y-chromosoom wat die ontwikkeling van testes begin. Kelly Searle / Unsplash
Daar is baie kulturele en sosiale faktore betrokke by die maak van 'n baba in 'n man of vrou. Maar biologies begin seks as jy net 'n klein groep selle in jou ma se baarmoeder is.
Ons het 'n redelik goeie algemene idee van hoe "malheid" of "vroulikheid" ontwikkel in 'n menslike embrio, en hoe dit vertaal word in die vermoë om eiers of sperms te maak.
Ons begin ook om te verstaan hoeveel ander gene bydra tot die geweldige variasie in menslike seksuele ontwikkeling, gedrag en identiteit.
Die vroeë buigsaamheid in hierdie stelsel is fassinerend. Dit herinner my aan die outeur Hugh Lofting se ikoniese Pushmi-pullyu ('Push-me-pull-you'), 'n tweekoppige karakter in die Doctor Dolittle-verhale, wat in 'n tizz is om te besluit watter pad om te gaan.
Kiem selle en gonades
Die meeste selle in ons liggame is bestem om te sterf. Maar opsy in 'n embrio is 'n paar selle wat hul vermoë behou om 'n hele mens te word. Hierdie selle - genaamd "primoriede kiemselle"Ontwikkel uiteindelik tot sperm of eiers.
Maar hulle het 'n lang reis om daar te kom. Ongeveer drie weke na bevrugting word 50 primêre kiemselle opsy gesit in membrane buite die embrio. Hulle vermenigvuldig en maak 'n epiese optog in die embrio, beweeg reg deur die embrionale derm. Hierdie selle kom ses weke in die embrio-gonades voor.
Later ontvang hulle seine wat hulle lei om sperms te word (wat in miljarde deur die lewe van 'n man gemaak word), of om die 20,000 eiers te word waarvan 'n meisie gebore is.
Eiers en sperms is uniek omdat elkeen die helfte van die aantal chromosome as ander selle het. Mense het twee kopieë van die menslike genoom in elke liggaamsel, een van mama en een van pa. Kiemselle moet hierdie rug na 'n enkele genoom sny, wat 'n mengsel van die twee ouers se gene is. Dit word bereik deur 'n slim tipe selafdeling genaamd "meiose"Waarin die 46-chromosome een keer herhaal, maar die sel verdeel twee keer.
Die organe waarin dit alles gebeur, is gonades: testes by mans, eierstokke in vroue.
Gonads begin ongeveer vyf weke na bevrugting as 'n rif van selle aan weerskante van die ruggraat. Hierdie "genitale rif"Begin ook in alle embrio's.
Maar in embrio's wat bedoel is om seuns te wees, ontvang die genitale rif 'n sein wat die "testis bepalende faktor"Tien weke na bevrugting. Hierdie sein begin met die ontwikkeling van testes en onderdruk die ontwikkeling van eierstokke.
As dit nie die testissein kry nie, wag die genitale rif nog 'n paar weke, en word 'n eierstok.
Dan stoot faktore van die testis of ovarium die kiemselle op een of ander manier, om as sperm of eiers te ontwikkel.
Die gonades maak nie net sperms of eiers nie. Hulle pomp ook hormone uit wat die hele ontwikkeling van die embrio beïnvloed. Die embrio-testis maak testosteroon wat manlike ontwikkeling rig, wat 'n penis en skrotum vorm. Oestrogeen het die teenoorgestelde uitwerking - ondersteun die ontwikkeling van vroulike genitalieë, en primer die toekomstige borste.
Wat en waar is die sein wat testes inisieer?
Ons weet die sein wat lei tot testis ontwikkeling kom van seks chromosome.
Die menslike genoom word opgesny in 23 lang DNA molekules wat ons as chromosome onder die mikroskoop sien. Alle babas het 22 pare gewone chromosome (een stel 22 van mamma, en een stel van pa).
Maar seuns en meisies verskil in die 23rd-paar chromosome: meisies het twee kopieë van 'n mediumgrootte chromosoom genaamd die X. Seuns het 'n enkele X en 'n klein chromosoom genaamd die Y. Die name het niks met hul vorms te doen nie, maar weerspieël die geheim van hul verskil ("X" vir onbekende).
By meiose in die testis word die X- en Y-chromosome gesegreg in verskillende sperms. 50% sperms sal 'n X, 50% a Y dra. Alle eiers het 'n enkele X-chromosoom.
So met bemesting begin die helfte van die embrio's met XX en die helfte met XY-sekschromosome.
Ons weet dat die Y die testis sein dra, want mense met slegs 'n enkele X is vroulik, en mense met twee X-chromosome en 'n Y is manlik.
Dus moet die sein van 'n geen op die Y-chromosoom kom. In 1990 is die sein vasgelê naby die bo van die Y-chromosoom. Hierdie gedeelte van die Y was teenwoordig in mans en afwesig by vroue wat slegs deel van 'n Y-chromosoom gehad het.
A geen genaamd SRY is in hierdie klein bietjie van Y geïdentifiseer. Dit was blyk te wees die "testis bepalende faktor" deur die ontleding van sommige meisies wat 'n normale kyk Y gehad het, maar 'n mutant SRY, en deur die invoeging van die SRY in 'n XX-muisembrio wat as 'n man ontwikkel het.
Hoe werk SRY en wat kan verkeerd gaan?
Meiose is die proses van seldeling wat 23-chromosome in eiers en sperms skep. van www.shutterstock.com
Sodra die SRY-gen geïdentifiseer is, het ons almal gedink dis net een of twee stappe tussen SRY en die aktivering van ander gene wat 'n testis maak.
Maar dit blyk daar is 'n komplekse web van reaksies beheer deur ten minste 30 gene. Sommige bevorder testis ontwikkeling. Sommige bevorder ovariumontwikkeling. Sommige antagoniseer testisvorming, ander motiveer eierstokke. Dit is 'n ware druk-my-trek-jou situasie.
Daar is ook gene (een voorbeeld is DMRT1) wat gonades op 'n duidelike weg van ontwikkeling hou. As jy sulke gene uitsteek, begin selle in die testis soos ovariumselle, of selle in die ovarium begin soos testis.
Maar dit stop nie hier nie. Opmerklik, hierdie een geen SRY, deur sy netwerke en hormonale invloede, beïnvloed die aktiwiteit van meer as 6,500 gene (van ons totale 20,000) anders in mans en vroue.
So mans en vroue is regtig geneties baie verskillend, beide in die gene wat hulle het, en hoe aktief hulle is.
'N Mutasie in enige van die 30-gene wat betrokke is by die komplekse web van gonad-onderskeidende reaksies, kan lei tot seksomkeer (XY-vroue of XX-mans), of onvolledige gonad differensiasie. Byvoorbeeld, sommige vroue het 'n Y-chromosoom en 'n ongeskonde SRY-geen, maar het nie die proteïen wat ontvang nie seine van manlike hormone.
En sommige XY vroue is 'n bietjie chromosoom 4 ontbreek wat die geen bevat DMRT1: jy benodig twee kopieë van hierdie geen om manlik te wees, selfs met 'n SRY-geen.
Ander gene beheer sekskarakters
Daar is honderde gene wat nodig is om saad te maak. Sommige lê op die Y chromosoom naby SRY, maar ander is op die X of versprei deur die genoom (maar slegs aktief by mans). Dieselfde geld waarskynlik om eiers te maak.
Daar is ook baie ander gene betrokke by seksuele differensiasie, wat organe soos penisse en borste maak.
Sommige geenvariante is betrokke by die keuse van seksmaat. Daar is waarskynlik honderde sogenaamde "gay genes" wat Ek het voorgestel is regtig "manlik", en daar kan ook honderde "vroulike" genes wees. Hierdie geenvariante is algemeen, want in die ander geslag spreek hulle uit as veral manlike vrouens en vroulike mans, wat vroeër ouer en meer kinders het.
Die teenwoordigheid van manlike geslagsdele dui gewoonlik aan dat die kind 'n Y-chromosoom het. van www.shutterstock.com
Ek dink dieselfde kan waar wees van gene wat geslagsidentiteit beïnvloed. Genevariante wat 'n sterk manlike identiteit bevorder, kan nie altyd met 'n Y-chromosoom gepaard gaan nie, en gene wat 'n vroulike identiteit bevorder, kan onverbiddelik met 'n manlike bepalende Y saamwerk. Transgender-identiteit kan algemeen wees, want soos 'gay genes' geen variante sal sterk gekies word in die ander geslag - vroue met 'n sterk vroulike identiteit en mans met 'n sterk manlike identiteit kan meer entoesiasties wees en meer nageslag hê.
Dit is buitengewoon dat iets so fundamenteel en krities vir die oorlewing van spesies as seks beheer moet word deur so 'n ingewikkelde en veranderlike web van gene.
Ons moet evolusie bedank vir die verskaffing van sulke kompleksiteit, en leer om die fantastiese variasie wat die natuur verseker het, te vier.
Oor Die Skrywer
Jenny Graves, Uitverkore Professor in Genetika, La Trobe Universiteit
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
verwante Boeke
at InnerSelf Market en Amazon
