Om andra väldigt udda kromosomer

Socialkromosom? Nu har han väl ändå tappat det, han som inte ens brukar vilja skriva om gener för någonting. En könskromosom är inte bara en lite udda kromosom med en gen som styr könsbestämning; det är en väldigt udda kromosom som har en gen som styr könsbestämning. Vi och (de flesta) andra däggdjur kör med XY-systemet: X är stor (160 miljoner baser i referenssekvensen, 800 gener) och Y är liten (60 miljoner baser i referenssekvensen, 60 gener). Den könsbestämmande genen sitter på Y-kromsomen och den har det särdeles fantasilösa namnet SR-Y, sex determining region Y. Och sekvensjämförelser visar att Y verkar komma från X. Den är bara en gravt muterad version.

Platypus

(Förberedande näbbdjur. Foto: Stefan Kraft CC-BY-SA-3.0, via Wikimedia Commons)

Fåglar å sin sida har könskromosomerna Z och W. Z är stor, W är liten.  Och även här verkar den lilla, W, vara en söndermuterad version av Z. Men tvärtom är honan den som har två olika: hon har  ZW och hanen som har ZZ. Och ZW och XY är inte släkt! Om vi tittar på höns och människor (mina två favoritdjur) passar Z med bitar av mänskliga kromsom 9 och 5 och X passar med bitar av hönans kromosom 4 och 1. Okej, så det finns alltså minst två helt olika gener som potentiellt kan styra könsbestämning som dräller omkring i ryggradsdjurens genom. Till skillnad från Y så vet ingen riktigt vilken gen det är som styr könsbestämningen. Men något som är tydligt är att det inte fungerar likadant. Vår utveckling av kön är centraliserad via hormonsystemet: om cellerna får könshormon i blodet vid ett visst tillfälle utvecklar de en hankropp, annars en honkropp. Fåglar däremot verkar ha cellbaserad könsbestämning. Cellen följer sina egna genetiska instruktioner och gör sin egen grej. Det betyder att det kan finnas gynandromorfa fåglar: de är delvis tupp och delvis höna och deras kroppar består av olika ZZ- och ZW-cellpopulationer som utvecklats till kroppsdelar med olika könsegenskaper (Zhao et al 2010).

Duck_billed_platypus_schnabeltier

(Heinrich Harder (1858-1935) via Wikimedia Commons)

Men det blir rörigare! (Jag inser att det ser ut som att jag ljuger för er nu, men det här kommer faktiskt från den vetenskapliga litteraturen (review av Marshall Graves 2008) även om det låter helt vansinningt.) Reptiler har kan ha olika varianter av könskromosomer eller temperaturstyrd könsbestämning. Men näbbdjuren som alltid ska vara värst har inte ett par könskromsomer, utan fem: X1Y1 X2Y2 X3Y3 X4Y4 X5Y5 Och dessutom: näbbdjurens könskromosomer verkar komma från samma delar av genomet som ZW. Så ZW-systemet kan fungera könsbestämmande med den lilla udda könskromosomen hos hanen eller med den lilla udda könskromsomen hos honan. Va?!

Platypus_by_Lewin

(Ett näbbdjur i förvirringen. John Lewin (1770-1819) via Wikimedia Commons)

Men könskromosomer bildas, antagligen, på ett sätt som liknar supergenen kring Gp-9 hos S. invicta: när rekombinationen av någon anledning avstannat kan diverse mutationer ackumuleras och eftersom de alltid ärvs tillsammans med den könsbestämmande varianten finns det utrymme för olika könsspecifika varianter att utvecklas. Sak samma om en genetisk variant på Y gör något som inte fungerar i en honkropp: den befinner sig alltid i hankroppar. Och vice versa för en gen på fåglarnas W. Samtidigt kan lite vad för skräp som helst, till exempel varianter som raderar stora bitar, följa med bara för att de hänger ihop med den könsbestämmande varianten. Ungefär så går gängse teori. Eftersom XY och ZW kommer från helt olika delar av genomet och ändå liknar varandra på så många sätt, verkar det vara något speciellt med könsbestämning. Kromosomer som slår sig i lag med genetisk könsbestämning får vara med om konstiga saker.

Är det något speciellt med den sociala varianten hos S. invicta (Wang et al 2013)? Kommer Sb-kromsomen, som Wang & co kallar kromosomen med den inverterade b-allelen att tappa sekvenser som en Y- eller W-kromosom? Deras hypotes är nej, eftersom den måste passera genom hanmyrorna …

Although the above analyses reveal notable similarities among the Sb, Y and W animal chromosomes, we predict that the rate of gene degeneration in the non-recombining Sb region compared with Y and W animal chromosomes should be relatively slow because of purifying selection in ant haploid males.

Det är nämligen så att hanmyrorna är haploida; de bär bara på en kopia av genomet. S-kromosomen är ingen könskromosom och det här har heller inget med könskromosmer att göra, utan det gäller alla kromosomer. Hanmyrorna har bara en uppsättning. Så om det dyker upp några konstigheter på Sb-kromosomen så har de ingen fungerande SB-kromosom att falla tillbaka på. Därför borde inte Sb kunna mutera lika vilt som en Y- eller W-kromsom. Myror har också sina genetiska konstigheter.

Litteratur

Marshall Graves JA (2008) Weird animal genomes and the evolution of vertebrate sex and sex chromosomes. Annual reviews in genetics 42 ss. 565-586

Wang J, Wurm Y, Nipitwattanaphon M, Riba-Grognuz O, Huang Y-C, Shoemaker D, Keller L. (2013) A Y-like social chromosome causes alternative colony organization in fire ants. Nature 493 ss. 664-668 doi:10.1038/nature11832

Zhao D, McBride D, Nandi S, McQueen HA, McGrew MJ, Hocking PM, Lewis PD, Sang HM, Clinton M. (2010) Somatic sex identity is cell autonomous in the chicken. Nature 464 ss. 237-242

One thought on “Om andra väldigt udda kromosomer

  1. Pingback: Tre rekommendationer | There is grandeur in this view of life

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s