کروموزوم Y چقدر بزرگ است؟

کروموزوم Y یکی از دو کروموزوم جنسی در انسان است. مردان معمولاً در هر سلول یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند و زنان دو کروموزوم X. هنگامی که سلول تقسیم می‌شود و کروموزوم Y بیشترین فشردگی را دارد، طول آن 2 میکرومتر برآورد می‌شود. یک میکرومتر یک میلیونیم متر است.

اندازه

یکی از راه‌های اندازه‌گیری کروموزوم، مقدار DNA آن است که با جفت‌باز شمرده می‌شود؛ جفت‌بازها پله‌های نردبان پیچ‌خوردهٔ DNA هستند. نخستین خوانش کامل یک کروموزوم Y انسان که در سال 2023 منتشر شد، نشان داد این کروموزوم 62,460,029 جفت‌باز دارد. این مقدار نزدیک به 2 درصد یک مجموعهٔ کامل DNA انسان است.

کروموزوم Y نیز مانند کروموزوم‌های دیگر مولکولی بلند از DNA است که دور پروتئین‌ها پیچیده شده است. جفت‌بازهای همسایه 0.34 نانومتر از هم فاصله دارند و یک نانومتر یک میلیاردم متر است. بنابراین اگر DNA کروموزوم Y کامل کشیده می‌شد، طول آن حدود 2.1 سانتی‌متر می‌بود.

وقتی سلول برای تقسیم آماده می‌شود، کروموزوم‌های آن فشرده می‌شوند و حدود 10,000 برابر کوتاه‌تر می‌شوند. از اینجا برآورد تقریبی 2 میکرومتر برای کروموزوم Y کاملاً فشرده به دست می‌آید. در این مرحله هر کروموزوم کپی شده است و دو نسخهٔ همانند به هم متصل‌اند. این جفت حدود 1 میکرومتر پهنا دارد و به اندازه‌ای بزرگ است که با میکروسکوپ نوری دیده می‌شود.

مقایسهٔ اندازه

کروموزوم Y فشرده که طولش حدود 2 میکرومتر است، تقریباً به درازای یک باکتری E. coli است.
کروموزوم X حدود 155 میلیون جفت‌باز دارد؛ این مقدار حدود دو و نیم برابر DNA کروموزوم Y است.
اگر حدود 40 تا 50 کروموزوم Y فشرده پشت سر هم در یک خط قرار می‌گرفتند، پهنای یک تار موی انسان را می‌پوشاندند که 80 تا 100 میکرومتر پهنا دارد.
اگر کروموزوم Y فشرده به اندازهٔ فردی با قد 1.7 متر بزرگ می‌شد، DNA آن در همین مقیاس، اگر کشیده می‌شد، حدود 17 کیلومتر طول می‌داشت.

نقش کروموزوم Y

کروموزوم Y احتمالاً 70 تا 200 ژن دارد که دستورالعمل ساخت پروتئین‌ها را حمل می‌کنند. این برآورد ثابت نیست، زیرا پژوهشگران برای شمارش ژن‌ها از روش‌های گوناگون استفاده می‌کنند. بسیاری از این ژن‌ها در رشد مردانه نقش دارند. ژن SRY روی کروموزوم Y باعث می‌شود جنین در حال رشد مسیر مردانه را در پیش بگیرد و برای پدر شدن به ژن‌های دیگری نیاز است.

تمام بخش‌های کروموزوم Y منحصر به آن نیست. برخی نواحی، به نام نواحی شبه‌اتوزومی، ژن‌هایی دارند که روی کروموزوم X هم هستند. در نتیجه هم مردان و هم زنان دو نسخهٔ فعال از آن ژن‌ها دارند.

آخرین کروموزومی که خوانده شد

کروموزوم Y آخرین کروموزوم انسان بود که از یک سر تا سر دیگر به‌طور کامل خوانده شد. بخش بزرگی از آن از قطعه‌های بلند تکراری و آینه‌سان DNA ساخته شده است و چیدن این قطعه‌ها به ترتیب درست دشوار است. بیش از نیمی از کروموزوم Y در توالی مرجع استانداردی که دانشمندان پیش‌تر به کار برده بودند، وجود نداشت.

در سال 2023 گروهی از دانشمندان به نام کنسرسیوم تلومر-تا-تلومر توالی کامل کروموزوم Y یک مرد را منتشر کردند. این توالی بیش از 30 میلیون جفت‌باز به توالی مرجع افزود، از جمله ناحیهٔ تکراری روی بازوی بلند.

اندازهٔ کروموزوم Y از مردی به مرد دیگر فرق می‌کند. مطالعه‌ای در سال 2023 روی کروموزوم Y در 43 مرد، اندازه‌هایی از 45.2 تا 84.9 میلیون جفت‌باز را نشان داد. بیشترین تغییر در ناحیهٔ تکراری روی بازوی بلند بود که در نمونه‌هایی که امکان خواندن کامل آن بود، 17.6 تا 37.2 میلیون جفت‌باز داشت. با همان برآورد 10,000 برابری، طول کروموزوم Y این مردان در حالت فشرده حدود 1.5 تا 3 میکرومتر می‌بود.