تفاوت بین اتوزوم ها و کروموزوم های جنسی چیست

تفاوت اصلی – اتوزوم‌ها و کروموزوم‌های جنسی

در طول تقسیم سلولی، کروماتین (chromatin) در هسته فشرده می‌شود و به ساختارهای رشته ای به نام کروموزوم (chromosomes) تبدیل می‌شود. دو نوع کروموزوم عمده را می‌توان در سلول‌های یوکاریوتی (eukaryotic cells) یافت. آنها اتوزوم (autosomes) و کروموزوم جنسی (sex chromosomes) هستند. انسان دارای ۲۲ جفت اتوزوم همولوگ (homologous pairs) و یک جفت کروموزوم جنسی (sex chromosomes) است. تفاوت اصلی بین اتوزوم‌ها و کروموزوم‌های جنسی در این است که اتوزوم‌ها در تعیین ویژگی‌های جسمی یک فرد و کروموزوم‌های جنسی در تعیین جنسیت و ویژگی‌های هورمونی مرتبط با جنسیت نقش دارند.

اتوزوم چیست؟

کروموزوم‌های غیرجنسی که صفت یک ارگانیسم را تعیین می‌کنند به عنوان اتوزوم شناخته می‌شوند. آنها همچنین به عنوان کروموزوم‌های سوماتیک شناخته می‌شوند زیرا ویژگی‌های جسمی یک فرد را تعیین می‌کنند. یک ژنوم عمدتاً از اتوزوم‌ها تشکیل شده است. به عنوان مثال، بدن انسان دارای ۴۶ کروموزوم در ژنوم خود است و ۴۴ کروموزوم از آنها اتوزوم هستند. اتوزوم‌ها به صورت جفت همولوگ وجود دارند و ۲۲ جفت اتوزومی را می‌توان در ژنوم انسان شناسایی کرد.

هر دو کروموزوم اتوزومال حاوی ژن‌های یکسانی هستند که به ترتیب آرایش یافته‌اند. اما یک جفت کروموزوم اتوزومی با سایر جفت‌های کروموزوم اتوزومی در ژنوم متفاوت است. این جفت‌ها با توجه به اندازه جفت پایه موجود در هر کروموزوم از ۱ تا ۲۲ برچسب گذاری می‌شوند.

اتوزوم‌ها نیز در تعیین جنسیت شرکت می‌کنند. ژن SOX9 یک ژن اتوزومال روی کروموزوم ۱۷ است. عملکرد فاکتور TDF را فعال می‌کند که توسط کروموزوم Y کدگذاری می‌شود. فاکتور TDF در تعیین جنسیت مرد حیاتی است. از این رو، جهش SOX9 باعث ایجاد کروموزوم Y و در نتیجه یک ماده می‌شود.

اختلالات ژنتیکی اتوزومال یا به دلیل عدم تفکیک کروموزوم‌های والدین (آنئوپلوئیدی) در طول گامتوژنز یا به‌دلیل ارث بردن آلل‌های مضر در مندل رخ می‌دهد. یک مثال برای آنیوپلوئیدی سندرم داون است که در هر سلول سه نسخه از کروموزوم ۲۱ دارد. اختلالات با وراثت مندلی می‌تواند غالب یا مغلوب باشد (مثلاً: کم خونی سلول داسی شکل).

کروموزوم‌های جنسی چیست؟

کروموزوم‌های جنسی را آلوزوم می‌نامند. آنها جنسیت یک فرد را تعیین می‌کنند. تعیین جنسیت در اکثر حیوانات و بسیاری از گیاهان نیز اتفاق می‌افتد. انسان‌ها در ژنوم خود تنها ۲ کروموزوم جنسی دارند که به عنوان کروموزوم X و کروموزوم Y مشخص شده اند. یک فرد زن با XX و یک فرد مرد با XY تعیین می‌شود. یک ماده حاوی همان دو نسخه از ژن‌های تعیین‌کننده جنسیت است که به ترتیب در هر دو کروموزوم X چیده شده‌اند (همومورفیک). بنابراین کروموزوم‌های جنسی در یک ماده با یکدیگر همولوگ هستند. در مردان، دو کروموزوم جنسی حاوی ژن‌های مختلف (هترومورفیک) هستند.

در طی میوز، گامت‌های ماده از یک کروموزوم X به اضافه ۲۲ کروموزوم اتوزومی‌ساخته می‌شوند. گامت‌های نر از یک کروموزوم X یا Y به اضافه ۲۲ کروموزوم اتوزومی‌ساخته شده اند. اتصال دو گامت حاوی هر دو کروموزوم X باعث تولید فرزندان ماده می‌شود. برعکس، از اتصال دو گامت حاوی کروموزوم X یا Y یک فرزند پسر ایجاد می‌شود. لقاح دو گامت که هر کدام حاوی مجموعه ای از کروموزوم‌هاپلوئید هستند، ژنوم انسان را دیپلوئید می‌کند. برخی از تخم‌های بارور نشده مورچه‌ها و زنبورها به نر‌هاپلوئید تبدیل می‌شوند در حالی که لقاح باعث ایجاد ماده‌ها می‌شود.

اختلالات ژنتیکی مرتبط با جنسی مانند هموفیلی و دیستروفی عضلانی دوشن به دلیل نقص نسخه دوم از همان ژن رخ می‌دهد. کوری قرمز/سبز به دلیل نقص ژن در کروموزوم X رخ می‌دهد. اگر یک مرد نسخه معیوب ژنی را که مسئول کوری قرمز/سبز است به ارث ببرد، ممکن است باعث کوری شود زیرا او حاوی یک کروموزوم X است. ناهنجاری‌های رشدی در نوزادان به دلیل ترکیب غیرمعمول کروموزوم‌های جنسی ایجاد می‌شود (مثلا: XXX، XXY).

تفاوت بین اتوزوم‌ها و کروموزوم‌های جنسی

تعریف

اتوزوم‌ها: اتوزوم‌ها صفت را تعیین می‌کنند. نرها و ماده‌ها دارای یک کپی از اتوزوم هستند.

کروموزوم‌های جنسی: کروموزوم‌های جنسی تعیین کننده جنسیت هستند. آنها در نر و ماده از نظر اندازه، شکل و رفتار متفاوت هستند.

برچسب زدن

اتوزوم‌ها: اتوزوم‌ها با اعداد از ۱ تا ۲۲ برچسب گذاری می‌شوند.

کروموزوم‌های جنسی: کروموزوم‌های جنسی با حروف XY، ZW، XO و ZO مشخص می‌شوند.

دسترسی

اتوزوم‌ها: اکثر کروموزوم‌های درون یک ژنوم اتوزوم هستند.

کروموزوم‌های جنسی: تعدادی از کروموزوم‌های موجود در ژنوم کروموزوم‌های جنسی هستند.

همگنی

اتوزوم: ۲۲ جفت اتوزوم در انسان همولوگ هستند.

کروموزوم‌های جنسی: کروموزوم‌های جنسی ماده (XX) همولوگ (هم شکل) هستند در حالی که کروموزوم‌های جنسی نر (XY) غیرهمولوگ (هترومورفیک) هستند.

موقعیت سنترومر

اتوزوم‌ها: از آنجایی که اتوزوم‌ها همومورف هستند، موقعیت سانترومر یکسان است.

کروموزوم‌های جنسی: از آنجایی که کروموزوم‌های جنسی نر هترومورف هستند، موقعیت سانترومر یکسان نیست. موقعیت سانترومر در کروموزوم‌های جنسی زن یکسان است. 

تعداد ژن‌ها

اتوزوم‌ها:  اتوزوم‌ها حاوی تعداد ژن‌های متفاوت از ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ هستند. کروموزوم ۱ که بزرگترین است، حامل حدود ۲۸۰۰ ژن در انسان است.

کروموزوم‌های جنسی: کروموزوم X حاوی بیش از ۳۰۰ ژن است در حالی که کروموزوم Y تنها حاوی چند ژن است زیرا اندازه آن کوچک است.

اختلالات ژنتیکی

اتوزوم‌ها: اختلالات اتوزومال وراثت مندلی را نشان می‌دهد.

کروموزوم‌های جنسی: اختلالات مرتبط با جنسی، ارث غیر مندلی را نشان می‌دهند.

نتیجه

کروموزوم‌های جنسی هترومورفیک زمان‌های نامساوی را از طریق فرزندان به ارث می‌برند. بنابراین آنها تأثیر زیادی در فرآیندهای تکاملی مانند جهش، انتخاب و رانش ژنتیکی ندارند. اما کروموزوم‌های هممورفیک با نوترکیبی و جهش همولوگ تحت فرآیندهای تکاملی قرار می‌گیرند. بنابراین، کروموزوم‌های جنسی در قانون‌هالدان نامتناسب در نظر گرفته می‌شوند.