초파리에서 결정 방식은 어떤 방식인가요?
안녕하세요. 초파리도 포유류인 인간과 마찬가지로 XY 염색체를 성염색체로 갖고 있다고 하던데, 하지만 인간과는 다른 성 결정체계를 가지고 있다고 들었습니다. 어떠한 방식으로 결정되는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
초파리는 성염색체수와 상염색체수의 비율에따라서 결정됩니다.
예를들어서 성염색체와 상염색체수가 동일하면 암컷,
상염색체수가 성염색체수보다 절반이면 수컷이됩니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
초파리는 XY염색체가아니라 X염색체수 대비 상염색체 수 비율로 성을 결정하게됩니다
X:A 비율이 약 1이면 암컷, 약 0.5이면 수컷으로 발달하게되고, Sxl 유전자스위치를 통해서 성별특이적 발현이 시작되게됩니다.
감사합니다.
결론부터 말씀드리면 초파리의 성별은 포유류와 달리 Y 염색체가 아닌 X 염색체와 상염색체의 비율(X/A)에 의해 결정됩니다.
즉, X/A 비율이 1.0 이상이면 암컷이 됩니다.
좀 더 자세 말씀드리면 정상 암컷은 X 염색체 2개, 상염색체 2세트로 X/A = 2/2 = 1.0이 되고, 초암컷은 X 염색체 3개, 상염색체 2세트로 X/A = 3/2 = 1.5로 암첫이 됩니다.
그리고 수컷: X/A 비율이 0.5 이하이면 수컷이 됩니다.
정상 수컷은 X 염색체 1개, 상염색체 2세트로 X/A = 1/2 = 0.5, 초수컷은 X 염색체 1개, 상염색체 2세트로 X/A = 1/2 = 0.5로 수컷이 됩니다. 참고로 Y 염색체가 없어도 수컷이 됩니다.
그리고 특이하게 간성이라는 것이 있는데, X/A 비율이 0.5 ~ 1.0 일 경우, 암컷과 수컷의 중간 형질을 보이는 간성이 되는 것입니다.
초파리의 성은 Y 염색체의 유무가 아닌 X 염색체와 상염색체 세트 수의 비율에 의해 결정됩니다. 이 비율이 1.0이면 암컷이 되고, 0.5이면 수컷이 됩니다. 예를 들어, 정상적인 암컷(XX)은 X 염색체 2개를 상염색체 2세트로 나눈 값이 1.0이며, 정상적인 수컷(XY)은 X 염색체 1개를 상염색체 2세트로 나눈 값이 0.5가 됩니다. Y 염색체는 수컷의 생식 능력에만 관여할 뿐 성 결정 자체에는 영향을 주지 않으므로, Y 염색체가 없는 XO 개체도 비율이 0.5이므로 수컷으로 발생하지만 생식 능력은 없습니다.
네, 말씀하신 것처럼 초파리의 성 결정 방식은 인간과 구조적으로 비슷하게 XY 염색체를 가지고 있지만, 성 결정 메커니즘은 인간과 다른데요, 인간의 경우에는 SRY 유전자가 들어있는 Y염색체가 있는지 없는지에 따라서 남성과 여성으로 구분됩니다. 반면에 초파리의 경우에는 X염색체 수와 상동 염색체 수의 비율로 결정되는데요, 이 비율이 0.5 이하일 때 수컷이고 이 값을 초과하게 되면 암컷이 되는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 질문자님.
이중철 과학기술전문가입니다.🙂
질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.
초파리의 독특한 성 결정 방식에 대해 궁금해하시는군요.
인간과 다른 초파리의 유전적 비밀을 최대한 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨
1. 질문의 요지
초파리가 인간과 마찬가지로 XY 염색체를 가지고 있음에도 불구하고, 성별이 결정되는 방식이 인간과 어떻게 다른지 궁금해하시는군요.
2. 답변
가장 중요한 점: 초파리의 성별은 Y 염색체의 유무가 아닌, X 염색체의 개수와 상염색체의 개수 비율(X/A)에 의해 결정됩니다.
3. 구체적인 설명 및 근거
이유: 인간의 성별은 Y 염색체의 유무에 따라 결정됩니다.
Y 염색체에 있는 SRY 유전자가 남성화를 유도하기 때문이죠.
그러나 초파리는 Y 염색체가 성을 결정하는 역할을 하지 않고, 수컷의 생식 능력에만 관여합니다.
따라서 초파리에서는 X 염색체와 상염색체의 비율이 성별을 결정하는 핵심이 됩니다.
4. (참고)실제 사례/대응방안 등
초파리의 성 결정 방식:
- X/A 비율 = 1.0 (X 염색체 2개): 암컷이 됩니다. (일반적인 XX 초파리)
- X/A 비율 = 0.5 (X 염색체 1개): 수컷이 됩니다. (일반적인 XY 초파리)
- X/A 비율이 0.5~1.0 사이: 이 비율이 0.5를 초과하고 1.0 미만인 경우에는 암수의 중간 형질을 가진 인터섹스(intersex)가 됩니다.
이 방식의 중요성:
- 이 비율에 따라 'sex-lethal(sxl)' 유전자의 발현이 조절됩니다. 이 유전자는 X 염색체에 있으며, X/A 비율이 1.0일 때만 활성화되어 암컷이 되는 데 필요한 단백질을 생성합니다. 비율이 0.5일 때는 이 유전자가 비활성화되어 수컷이 되는 유전자들이 발현됩니다.
5.결론: 초파리와 인간은 겉으로는 똑같은 XY 성염색체를 가지고 있지만, 성을 결정하는 유전적인 메커니즘은 전혀 다릅니다. 이 때문에 초파리는 유전학 실험에서 성 결정 메커니즘을 연구하는 중요한 모델 생물이 되었습니다.
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궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.
언제든지 더 궁금한 것이 생기면 똑똑 문을 두드려 주세요~.👋
이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂
감사합니다.