அழிவை நோக்கி ‘Y’ குரோமோசோம் – ஆண்கள் என்ன ஆவார்கள்?

ஆண்மையைத் தீர்மானிப்பது மட்டுமின்றி விந்தணுக்களை உருவாக்கும் மரபணுக்களையும் கொண்டுள்ள Y குரோமோசோம் உண்மையில் ஒரு முடிவில்லாத ஆர்வத்தைத் தூண்டும் மூலமாகும்.

இது சிறியது என்பதைத் தாண்டி மிகவும் வித்தியாசமானதாகவும் இருக்கிறது. இதில் சில மரபணுக்களும், குப்பை போல் ஏராளமான டிஎன்ஏக்களும் உள்ளன. அதனால் அதை வரிசைப்படுத்துவது மிகவும் கடினமான செயலாக இருக்கிறது.

இருப்பினும், புதிய “நீண்ட வாசிப்பு” வரிசைமுறை தொழில்நுட்பங்கள் இறுதியாக Y குரோமோசோமின் ஒரு முனையிலிருந்து மற்றொரு முனை வரை நம்பகமான வரிசைமுறையை நமக்கு அளித்துள்ளன.

இந்த கடினமான முயற்சியை விவரிக்கும் கட்டுரை நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது .

பாலினம் மற்றும் விந்தணுக்களின் செயல்பாடுகளுக்கான மரபணுக்கள், Y குரோமோசோமில் எவ்வாறு உருவானது என்பதையும், சில மில்லியன் ஆண்டுகளில் அது மறைந்துவிடுமா என்பதையும் ஆராய்வதற்கான உறுதியான அடித்தளத்தை இந்த கண்டுபிடிப்புகள் வழங்குகின்றன.
கருவில் உருவாகும் ஆண்கள்

மனிதர்கள் மற்றும் பிற பாலூட்டிகளில் பிறக்கும்போதே பாலினத்தை சிறப்பு குரோமோசோம்கள் தீர்மானிக்கின்றன என சுமார் 60 ஆண்டுகளாக நாம் அறிந்திருக்கிறோம்.

பெண்களுக்கு ஒரு ஜோடி X குரோமோசோம்கள் உள்ளன. அதே நேரம், ஆண்களுக்கு ஒரு X குரோமோசோம் மற்றும் மிகவும் சிறிய ஒரு Y குரோமோசோம் உள்ளது.

Y குரோமோசோம் ஆண் பாலினத்தை தீர்மானிக்கிறது. ஏனெனில் அது SRY எனப்படும் மரபணுவைக் கொண்டுள்ளது. இது கருவில் வளரும் குழந்தைக்கான விரைகளை உருவாக்க செல்களின் சங்கிலித் தொடரை வழிநடத்துகிறது.

கருவில் உருவான விரைகள் ஆண் ஹார்மோன்களை உருவாக்குகின்றன. மேலும் இந்த ஹார்மோன்கள் ஒரு குழந்தையின் ஆண் பண்புகளின் வளர்ச்சியை வழிநடத்துகின்றன.

Y குரோமோசோம் மற்றும் ஒரு SRY மரபணு இல்லாமல், அதே செல் சங்கிலி கருப்பையில் வளரும் கருவில் XX ஆக உருவாகிறது. பெண் ஹார்மோன்கள் பெண்ணின் பெண் பண்புகளின் வளர்ச்சியை வழிநடத்துகின்றன.

மனிதர்கள் மற்றும் பிற பாலூட்டிகளில் பிறக்கும்போதே பாலினத்தை சிறப்பு குரோமோசோம்கள் தீர்மானிக்கின்றன என சுமார் 60 ஆண்டுகளாக நாம் அறிந்திருக்கிறோம்.

X குரோமோசோம் மற்றும் மனித மரபணுவில் உள்ள மற்ற 22 குரோமோசோம்களிலிருந்து Y குரோமோசோம் மிகவும் வேறுபட்டது. இது சிறியது என்பது மட்டுமல்ல, சில மரபணுக்களை மட்டுமே கொண்டுள்ளது.(X குரோமோசோம் 1,000 மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது என்றால் இது வெறும் 27 மரபணுக்களை மட்டுமே கொண்டுள்ளது.)

இவற்றில் SRY, விந்தணுக்களை உற்பத்தி செய்யத் தேவையான சில மரபணுக்கள் மற்றும் வாழ்க்கைக்கு அவசியமானதாகத் தோன்றும் பல மரபணுக்கள் இடம்பெற்றுள்ளன. அவற்றில் பல, X குரோமோசோமில் தங்கள் ஜோடிகளைக் கொண்டுள்ளன.

விந்தணு மரபணுக்களான RBMY மற்றும் DAZ போன்றவற்றைக் கொண்டுள்ள பல Y மரபணுக்கள் பல பிரதிகளாக உள்ளன. அவற்றில் சில விசித்திரமான செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. அங்கு உயிரணுவின் வரன்முறை வரிசை தலைகீழாக மாறுவது, மரபணுக்களிடையே விபத்துக்கள் நேர்வது போன்ற செயல்களும் பொதுவானவையாக உள்ளன.

Y குரோமோசோம், தனது குணாதிசயங்களில் எந்தப் பங்கும் இல்லாத பல டிஎன்ஏ வரிசைகளையும் கொண்டுள்ளது. குப்பைகளைப் போல் உள்ள இந்த டிஎன்ஏக்கள், பழைய வைரஸ்களின் துண்டுகள், இறந்த மரபணுக்கள் மற்றும் ஒரு சில அடிப்படைகளில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் தொடர்களால் ஆனவை.

இருட்டில் ஒளிரும் Y குரோமோசோமில் இந்த கடைசி வகை டிஎன்ஏ பெரிய பகுதிகளை ஆக்கிரமித்துள்ளது. இது ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களுக்கு எதிர்வினையாற்றி ஒளிர்வதை நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி பார்க்கமுடியும்.

Y குரோமோசோம் ஏன் இப்படி இருக்கிறது? பரிணாமத்தைத் தான் நாம் குறை கூறமுடியும்.

150 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு X மற்றும் Y குரோமோசோம்கள் ஒரு சாதாரண ஜோடி குரோமோசோம்களாகத் தான் இருந்தன. (அவை இப்போதும் பறவைகள் மற்றும் வாத்தலகிகளில் அப்படியே உள்ளன என்பதற்கு ஏராளமான சான்றுகள் உள்ளன.) எல்லா குரோமோசோம்களைப் போலவே ஒவ்வொரு பெற்றோரிடமிருந்தும் இரண்டு பிரதிகள் இருந்தன.

SRY பின்னர் இந்த இரண்டு குரோமோசோம்களில் ஒன்றில் (ஒரு பழங்கால மரபணுவிலிருந்து மற்றொரு செயல்பாட்டைக் கொண்டதாக) ஒரு புதிய புரோட்டோ-Y -ஐ வரையறுத்து பரிணாம வளர்ச்சியடைந்தது.

இந்த ப்ரோட்டோ-Y எப்போதும் விரைகள் வரை வரையறுக்கப்பட்டதாக இருந்தது. மேலும் அதிகப்படியான செல் பிரிதல் மற்றும் சிறிய பழுதுகளின் விளைவாக பிறழ்வுகளின் பிரளயத்தை எதிர்கொண்டது.

புரோட்டோ-Y விரைவாக சிதைந்து, செயலில் இருந்த 10 மரபணுக்களை ஒவ்வொரு மில்லியன் ஆண்டுகளிலும் இழந்து, அவற்றின் அசல் எண்ணிக்கையான 1,000 என்பது வெறும் 27 ஆகக் குறைத்தது.

ஒரு சிறிய “சூடோஆட்டோசோம்” பகுதி மட்டும் ஒரு முனையில் அதன் அசல் வடிவத்தை தக்க வைத்துக் கொண்டதுடன், அதன் முன்னாள் கூட்டாளியான X ஐ ஒத்திருக்கிறது.

இந்தச் சிதைவு தொடர்கிறதா என்பது பற்றி நிறைய விவாதங்கள் நடத்தப்பட்டு வருகின்றன. ஏனெனில் இந்த விகிதம் அப்படியே தொடர்ந்து கொண்டிருந்தால், மனித உடலில் உள்ள அனைத்து Y குரோமோசோம்களும் சில மில்லியன் ஆண்டுகளில் அழிந்துவிடும்.(ஏற்கனவே அணில் போன்ற சிறிய பிராணிகளின் உடலில் இதுபோல் நடந்துள்ளது).
Y குரோமோசோம் ஏன் இப்படி சிதைந்து வருகிறது என்பதற்கு நாம் பரிணாமத்தைத் தான் குறை கூறமுடியும்.

மனித மரபணு 1999-ல் முதன்முதலில் வரன்முறைப்படுத்தப்பட்டது. அதிலிருந்து, விஞ்ஞானிகள் X குரோமோசோம் உள்ளிட்ட அனைத்து பொதுவான குரோமோசோம்களையும் ஒரு சில வழிகளுடன் வரிசைப்படுத்துவதில் வெற்றி பெற்றுள்ளனர்.

டிஎன்ஏவை சுமார் நூறு தளங்கள் கொண்ட சிறிய துண்டுகளாக வெட்டி, ஜிக்சா புதிர் போல மீண்டும் ஒருங்கிணைக்கும் குறுகிய வாசிப்பு வரிசைமுறையைப் பயன்படுத்தி இதைச் செய்துள்ளனர்.

ஆனால் சமீபத்தில்தான் தனிப்பட்ட நீண்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளுடன் அடிப்படை வரிசைமுறையை செயல்படுத்தி, ஆயிரக்கணக்கான தளங்களின் நீளமான வாசிப்புகளை உருவாக்கும் தொழில்நுட்பம் உருவானது.

இந்த நீண்ட வாசிப்புகளை வேறுபடுத்திப் பார்ப்பது மிகவும் எளிதானது என்பதால் Y குரோமோசோமின் குழப்பமேற்படுத்தும் மறுநிகழ்வுகளை எளிமையாகக் கையாள முடியும்.

முழுக்கமுழுக்க வரன்முறைப்படுத்தப்பட்ட மனித குரோமோசோம்களில் Y தான் கடைசியானது.

நீண்ட வாசிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் உதவியுடன் கூட, டிஎன்ஏவின் துண்டுகளை கட்டமைப்பது அடிக்கடி தெளிவற்ற முடிவுகளையே அளித்தது. அதிக மறுநிகழ்வுகள் நடக்கும் இடத்தில் தற்போதைய வெற்றியை எட்டுவது மிகவும் கடினமாக இருந்தது.

பல தசாப்தங்களுக்கு முந்தைய மரபணு மேப்பிங் மற்றும் வரிசைப்படுத்தலுக்குப் பிறகு நாம் எதிர்பார்த்தது போல் Y குரோமோசோம் வினோதமாக மாறுகிறது.

சில புதிய மரபணுக்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. ஆனால் இவை ஏற்கனவே பல பிரதிகளில் இருப்பதாக அறியப்பட்ட மரபணுக்களின் கூடுதல் நகல்களாகவே இருக்கின்றன.

சூடோஆட்டோசோம் பகுதியின் விளிம்பு (எக்ஸ் உடன் பகிரப்பட்டுள்ள) Y குரோமோசோமின் முனையை நோக்கி சற்று அதிகமாக தள்ளப்பட்டுள்ளது. இப்போது சென்ட்ரோமியரின் (செல் பிரிக்கும் போது நகல்களை பிரிக்கும் குரோமோசோமின் ஒரு பகுதி) அமைப்பை நாம் நன்றாக அறிந்துள்ளோம். இதனுடன் Y இன் ஃப்ளோரசன்ட் முடிவில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் வரிசைப்படுத்துதல்களின் சிக்கலான கலவை குறித்த முழுமையான ஆய்வுமுடிவுகள் இப்போது நம்மிடம் உள்ளன.

ஆனால் இந்த கண்டுபிடிப்புகள் உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகளுக்கு எவ்வளவு பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதே நாம் கவனிக்க வேண்டிய மிக முக்கியமான ஒன்றாக உள்ளது.

வித்தியாசமான Y குரோமோசோமை விஞ்ஞானிகள் முதன்முதலாக முழுமையாக வரன்முறைப்படுத்தியுள்ளனர்.

சில விஞ்ஞானிகள் தற்போது Y மரபணு குறித்த விவரங்களைப் பயன்படுத்தத் தொடங்குவார்கள். அவர்கள் SRY மற்றும் விந்தணுக்களைக் கட்டுப்படுத்தும் வரன்முறைகளைப் பற்றி ஆராயத் தொடங்குவார்கள். அந்த மரபணுக்கள் X ஜோடியைக் கொண்டுள்ளனவா என்பது குறித்தும், அவற்றின் செயல்பாடுகள் குறித்தும் ஆராய முடியும்.

மற்றவர்கள் அதன் குழப்பமான மறுநிகழ்வுகளை ஆய்வு செய்து அவை எப்படி உருவாகின என்பதுடன் எப்படி அதிகப்படுத்தப்பட்டன என்பதையும் ஆராய முடியும்.

மேலும், ஏராளமான உயிரியல் விஞ்ஞானிகள் மனிதர்களின் Y குரோமோசோமை வெவ்வேறு கோணங்களில் ஆராய முற்படும் நிலையும் உருவாகும். அது ஏன் சிதைகிறது என்பது மட்டுமின்றி அதன் தற்போதைய பரிணாமத்தையும் ஆராய இந்த புதிய கண்டுபிடிப்புகள் உதவும்.

சிதைந்து கொண்டே வரும் பரிதாபமான Y குரோமோசோமைப் பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்ள தற்போது புதிய காலம் பிறந்துள்ளது.