12.15: X Kromozomunun Özomlara Oranı

İnsanlarda, X ve Y kromozomları cinsiyet belirlemede önemli bir rol oynar. İnsan erkeklerinde bir X ve bir Y kromozomu bulunurken, dişilerde iki X kromozomu bulunur.

Bununla birlikte, bu cinsiyet belirleme sistemi tüm hayvanlarda mevcut değildir. Örneğin, Drosophila gibi böceklerde cinsiyet, X kromozomları üzerindeki dişi determinantlar ve otozomlar üzerindeki erkek determinantlar dengelenerek belirlenir.

Burada, cinsiyet belirlemenin baş düzenleyicisi, X kromozomu üzerinde bulunan Sex-lethal adı verilen bir anahtar gendir. Dişilerde, gen erken embriyogenez sırasında aktive olurken, erkeklerde gen erken embriyonik aşamalar boyunca inaktif kalır.

Erkek ve dişi sineklerde cinsel öldürücü genlerin aktivitesindeki fark, X kromozomlarının otozomlara oranındaki farkla açıklanmaktadır.

Genel olarak, normal bir dişi Drosophila’nın diploid hücreleri iki X kromozomuna ve iki set otozoma sahipken, normal bir erkek Drosophila’daki diploid hücreler bir X kromozomuna ve iki set otozoma sahiptir.

Bu X kromozomlarının her biri, Sisterless-a ve Sisterless-b olmak üzere iki tür protein sentezlerken, her bir otozom seti Deadpan adı verilen bir proteini sentezler.

Her Deadpan proteini, bir Sisterless proteinine bağlanır ve aktivitesini inhibe eder. Dişiler iki X kromozomuna ve iki set otozoma sahip olduğundan, Sisterless proteinlerinin miktarı Deadpan proteinlerinin iki katıdır.

Sisterless proteinlerinden ikisi Deadpan proteinleri tarafından inaktive edilirken, serbest Sisterless proteinleri transkripsiyon faktörleri olarak işlev görür ve Sex-lethal genini aktive eder. Seks-öldürücü proteinler daha sonra Transformer proteininin sentezini tetikler ve bu da doublesex genini aktive eder. Bu koşullar altında, doublesex geni dişiye özgü bir Doublesex proteini üretir ve embriyo dişi bir yavruya dönüşür.

Erkek Drosophila’da, X kromozomunun otozom setlerine oranı bir ila iki olduğundan, hem Sisterless hem de Deadpan proteinleri eşit miktarlarda oluşur. Bu nedenle, tüm Sisterless proteinleri Deadpan proteinleri tarafından inaktive edilir.

Herhangi bir serbest Sisterless proteinin yokluğunda, hem Sex-lethal hem de transformer genleri aktive edilmez.

Bu, erkeğe özgü bir Doublesex proteininin üretilmesi ve embriyonun bir erkek yavruya dönüşmesi ile sonuçlanır.