Katalog

B İ YO LOJ İ SpermaMa cinsiyet nasıl belirlenir? Randımanlı bir hayvansal üretlm ve genetik ıslah çalışmaları için cinslyetin önceden belTrlenmesl önem taşıyor. Araş. Gör. Burhan Hacıislamoğlu rkeklik ve dişilik memelilerde cinsiyet kromozomlar yoluyla belirlenmektedir. Kromozom topluluğu içerisinde belirli bir kromozom çifti eşit olmayan büyüklük ve formda tanımlanmaktadır. Bu kromozomlar şekil bakımından X ve Y harflerine benzetıldiğinden X ve Ykromozomlan olarak adlandırılırlar. Dişi birey XX erkek ise XY kromozomunu taşır. Dişi bireyler tek bir gamet içerirler yanı gametler yalnız X kromozomludur. Erkekler ise birbirine benzemeyen iki gamet oluştururlar. Yani gametlerın %50'si X, %50'si Y kromozomu taşır. Çiftleşme ile çoğalan canlılarda genel olarak erkek ve dişi adedi (%50 erkek, %50 dişi) birbirine eşittir. (Şekil 1) Cinsiyetin önceden belirlenebilmesi ile daha randımanlı bir hayvansal üretim ve daha kısa sürelerde gerçekleşebilen genetik ıslah çalışmaları yapılabilir. Süt sığırı yetıştiricileri daha hızlı büyüyen erkekler elde etmek amacıyla cinsiyeti belirlenmiş sperma (semen) kullanabilirler. Etçi sığır ve koyun yetıştiricileri daha hızlı büyüyen erkekler elde etmek için kolayca seleksiyon uygulayabilirler. Hayvansal üretim dallarında istenilen özelliklerin çoğu, genellıkle ana veya baba ile ilişkili oldugundan yavruların erkek veya dişi olmasının kontrol edilebilmesi genetik ıslahlar için gerekli olan süreleri kısaltacaktır. Cinsiyeti belirlenmiş sperma kullanılması ile istenmeyen cinsiyette yavrular elde edilmesi engellenecektir. Fakat şu anda pratikte kullanım yönünden doğruluk, hız, randıman, basitlik ve yan etkilerin olmaması gibi gerekli krıterlerin tümüne sahip bir cinsiyet belirleme tekniği yoktur. lü Voteriner Faküitesi Spermatozoit cinsiyetinin belirlenmesi konusunda yapılan çalışmalar ve şimdiki durum X ve Y kromozomu taşıyan spermatozoitier (erkek cinsiyet hücreleri) arasındaki farklılıkları saptamak amacıyla çok sayıda çalışma yapılmıştır. Spermatozoıtlerin aynlması için geliştirilen metotlann çoğunda yaklaşımlar X veya Y kromozomlarından birini taşıyan spermatozoitler arasındaki gerçek veya teorik farklılıklara dayandınlmıştır. Santrifügasyon, sedimantasyon, elektroforezis, konveksiyon sayım buhar galvanizasyon ve albümin değışim ölçüleri gibi fizıksel ayırma metotlan boğa spermasına birçok defalar uygulanmıştır. Böylesi fiziksel ve immunolojık özellıklere dayalı çalışmalar devam etmektedir. Fiziksel ayırma metotlarındaki başiıca problem bu metotlann X ve Y kromozomu taşıyan spermatozoitler arasında büyüklük, şekil, yüzme hızı, rotasyon vs. yönünden herhangi küçük bir tarklıhğın olması halinde bu farklılıkları ayırt etmede yeterli kesinlikte olmamalarıdır. Yüzey antijenleri kullanan immunolojik metotlar bugüne kadar bir başarı sağlamamışlardır. E O°Detektör Damlanin Aktm Yüklemesı Spermatozoit cinsiyetinin DNA içeriğine göre belirlenmesi X ve Y kromozomu taşıyan spermatozoitler arasında bilimsel olarak ispat edilmiş ölçülebilir farklılık DNA miktarı yönünden gösterdikleri farklılıktır. X kromozomu daha büyüktür ve Y kromozomundan biraz daha fazla DNA içerir. Bütün vücut hücrelerinde olduğu gibi spermatozoitteki DNA miktarı da sabttir. Dolayısıyla Xve Y taşıyan spermatozoitlerı ayırmada tek bir spermatozoitin DNA içeriği kullanılabilir. X ve Y popülasyonlarının relatif DNA miktarlarını saptamak ve spermatozoitlerı ayırmak için flow cytometric teknikler kullanılabilir. özel geliştirılmiş flow cytometreler floresan boyanmış spermatozoitler lazer ışık içerisinden geçerken oluşan floresan ışığın miktarını ölçerler. Boya DNA'yı boyar. Floresan ışık toplanarak bllgisayar tarafından analiz edilir. X kromozomu Y kromozomundan daha fazla DNA taşıdığından X taşıyan spermatozoit daha fazla boya alır ve Y taşıyan spermatozoitten daha fazla floresan ışıma yapar. DNA'daki ufak farklılıkların saptanabilmesi ıçın spermatozoitler lazerden tek sıra halinde geçmelidırler İşlem esnasında her saniyede 100'lerce spermatozoit lazerden geçer ve rutin olarak Örnek başına, 10.000 spermatozoit analiz edilir. Bu analiz sonucunda sperma örne / TOD Toplama Tüplerı 1000 900 800 700 6O0, 500 900 200 100 50 100 150 200 CİNSİYET ORANI 5 0 : 5 0 X Y 4.0* ŞEKİL 2. Spermatozoit hücreleri Flow Cytometer/Cell Sorter içerisıne gönderilir. Spermatozoitler çetnber boyunca akarken lazer ışığı daha önceden verilmiş olan floresan boyayı etkiler. Spermatozoit taşıyan her damla DNA ıçenklerine bağlı olarak bilgisayar tarafından pozltif veya negatif bir akımla yüklenir. Akım yüklü bu damlalar yuksek voltajlı bir alandan geçtikten sonra ayrı tüplerde toplanırlar. 350 RELATİF DNA IÇERİÖf ŞEKİL 1. Bir boğa spermasının sperm cinsiyet oranı analizi sonucunda boğa semenınde normal dağılımını olduğu ve aynı zamanda XveYkromozomlannm rölatttbüyüklüğü görulmektedir. ğinde X ve Y kromozomu taşıyan spermatozoit oranı saptanabilir. Flow cytometry tekniği özellıkle XY oranını değıştırmek amacıyla uygulanan herhangi bir işlemin kontrol edilmesinde kullanışlıdır. Bu teknik oluşturulmadan önce, herhangi bir uygulama sonucu elde edilen sperma örneği dışılerin tohumlanmasında kullanıldıktan sonra elde edilen yavruların cinsıyetlerine göre bir değerlendirme yapılıyordu. Halbuki, bu teknikle bir sperma ömeğinin potansiyel sex oranı, suni tohumlama uygulaması olmaksızın, saptanabilmektedir. Bu sayede, spermanın cinsiyet oranını değıştırmede etkili bir yöntem geliştırilene kadar pahalı ve uzun zaman gerektiren fertilite denemelerine ihtiyaç duyulmayabilir. Bu amaçla Flow Cytometer/Sorter kullanılabilir. Spermatozoitler DNA miktannın belirlendığı lazer ışığından geçtikten sonra, her spermatozoit bir sıvı damlası içerisine alınır. Daha sonra tek bir spermatozoiti içeren damlaya, DNA miktarına bağlı olmak üzere, pozitif veya negatif elektrık akımı verilir. Damlalar biri pozitif diğeri ise negatif yüklü yüksek voltaj verilmiş iki tane çelik saptırma plakasının arasından geçirilirler. Her bir plaka kendisinin tersi yüke sahip damlayı etkiler ve damlaları aktığı eksenden dışarı, bir tüp içerisıne çeker (Şekil 2) Böyle bir hücre sınıflandırıcısı kullanılarak spermatozoitler X veya Y kromozomu taşıyanlar olLütfen sayfayı çeviriniz