பொதுக் கெண்டை மீனில் ஆண் வளர்ச்சியை நிர்ணயிக்கும் மரபணுவாக பாங்குவை விஞ்ஞானிகள் அடையாளம் கண்டுள்ளனர்

முக்கிய வளர்ச்சித் தேர்வைக் கட்டுப்படுத்தும் சிறிய மரபணு

வெறும் 76 அமினோ அமிலங்கள் கொண்ட பெப்டைடை உருவாக்கும் ஒரு மரபணு, பொதுக் கெண்டை மீன்களில் விரைகள் உருவாகுமா அல்லது கருப்பைகள் உருவாகுமா என்பதை நிர்ணயிக்கக்கூடும் என்று Science Advances இதழில் வெளியான ஆய்வு தெரிவிக்கிறது. பாங்கு என்று பெயரிடப்பட்ட இந்த மரபணு, Y குரோமோசோமில் உள்ள 1,487 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட டிஎன்ஏ பகுதியில் அமைந்துள்ளது. அதைச் செயலிழக்கச் செய்தபோது, மரபணு ரீதியாக ஆண் கெண்டை மீன்களில் கருப்பைகள் உருவாயின; மரபணு ரீதியாகப் பெண் கெண்டை மீன்களில் அதை அறிமுகப்படுத்தியபோது விரைகள் உருவாயின.

நன்னீர் மீன்களின் பெரியதும் பரவலாகக் காணப்படுவதுமான குடும்பமான சைப்ரினிடேவில், பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட முதல் முதன்மைப் பாலின நிர்ணய மரபணுவாக இந்தக் கண்டுபிடிப்பு அமைந்துள்ளது. மஞ்சள் நதிப் பொதுக் கெண்டை மீன்களில் மேற்கொள்ளப்பட்ட பரிசோதனைகளே வலுவான ஆதாரத்தை வழங்குகின்றன; சிவப்புக் கெண்டை மீன்களிலும் கோய் மீன்களிலும் கூடுதல் செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் நடத்தப்பட்டன. குடும்பத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு இனமும் இதே மரபணுவைப் பயன்படுத்துகிறது என்பதை இது நிறுவவில்லை.

ஷாங்காய் கடல்சார் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஹு வெய், சீன அறிவியல் அகாடமியின் நீரியல் உயிரியல் நிறுவனம் மற்றும் பிற அமைப்புகளுடன் இணைந்து இந்த ஆய்வை வழிநடத்தினார். இந்தப் பணிக்கு ஒரு தசாப்தத்துக்கும் மேலான ஆய்வு தேவைப்பட்டது. ஆண் வளர்ச்சியைத் தொடங்குவதில் அதன் பங்கைக் குறிக்கும் வகையில், வானத்தையும் பூமியையும் பிரித்த சீனப் புராணத்தின் ஆதிப்படைப்பாளரான பாங்குவின் பெயரை ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த மரபணுக்குச் சூட்டினர்.

Science Advances ஆய்வு, “பொதுக் கெண்டை மீனில் ஆண் தன்மையை வழிநடத்தும் ஹெலிக்ஸ்-லூப்-ஹெலிக்ஸ் மரபணு” என்ற தலைப்பில், தொகுதி 12, இதழ் 41-ல் வெளியாகியுள்ளது. இதழின் பதிவுகளில் வெளியீட்டுத் தேதி 2026 அக்டோபர் 9 என்று குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது; அதேவேளை, பெய்ஜிங் நேரப்படி அக்டோபர் 10 அன்று வெளியானதாக அறிவிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன. நேர மண்டல வேறுபாட்டால் இந்தத் தேதிகள் ஒன்றுக்கொன்று பொருந்துகின்றன.

இந்தக் கட்டுப்பாட்டு மரபணுவைக் கண்டறிவது ஏன் கடினமாக இருந்தது

பொதுக் கெண்டை மீன்களில் XX/XY மரபணு பாலின நிர்ணய அமைப்பு உள்ளது. பொதுவாகப் பெண் மீன்களுக்கு இரண்டு X குரோமோசோம்களும், ஆண் மீன்களுக்கு ஓர் X மற்றும் ஓர் Y குரோமோசோமும் இருக்கும். ஆனால் இந்த அமைப்பை அறிந்திருப்பது மட்டுமே, வளரும் இனப்பெருக்க உறுப்பு கருப்பையாக அல்லாமல் விரையாக உருவாக வழிநடத்தும் மரபணுவைக் கண்டறிய உதவவில்லை.

இந்த ஆய்வுக்கு முன்பு, கட்டுரையில் விவரிக்கப்பட்டிருந்த வெளியிடப்பட்ட பொதுக் கெண்டை மரபணுத் தொகுப்புகள் அனைத்தும் XX பெண் மீன்களிலிருந்து பெறப்பட்டவை. இதனால், ஆய்வு செய்யத் தேவையான Y குரோமோசோம் வரிசையைக் கொண்ட ஆண் மீனுக்கான ஒப்பீட்டு மரபணுத் தொகுப்பு ஆராய்ச்சியாளர்களிடம் இல்லை. மீண்டும் மீண்டும் இடம்பெறும் டிஎன்ஏ வரிசைகளும், இந்த இனத்தின் இரட்டிப்பான மரபணுத் தொகுப்பும் தேடலை மேலும் கடினமாக்கின.

பொதுக் கெண்டை மீன் ஒரு அலோடெட்ராப்ளாய்டு: கலப்பினமாக்கல் மூலம் ஒன்றிணைந்த, A மற்றும் B எனக் குறிக்கப்படும் இரண்டு மூதாதை குரோமோசோம் தொகுப்புகளை அதன் மரபணுத் தொகுப்பு கொண்டுள்ளது. அந்த மூதாதை மரபுவழிகள் சுமார் 2.3 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பிரிந்ததாகவும், சுமார் 1.24 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒன்றிணைந்ததாகவும் ஆய்வுக் கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது. மரபணுகளின் ஒத்த நகல்களும் டிஎன்ஏ பகுதிகளும், ஆண்களுடன் குறிப்பாகத் தொடர்புடைய வரிசையை அடையாளம் காண்பதைச் சிக்கலாக்கலாம்.

மீன்களின் பிற குழுக்களில் பாலின நிர்ணய மரபணுக்கள் ஏற்கெனவே அறியப்பட்டிருந்ததால், இந்தக் குறைபாடு குறிப்பிடத்தக்கதாக இருந்தது. சுமார் 20 குடும்பங்களைச் சேர்ந்த 140 அளவிலான டெலியோஸ்ட் மீன் இனங்களில் குறைந்தது 28 வேறுபட்ட மரபணுக்கள் கண்டறியப்பட்டுள்ளதாக ஆய்வின் அறிமுகப் பகுதி பட்டியலிடுகிறது. மீன்கள் அனைத்துக்கும் பொதுவான விதியை நிறுவுவதற்குப் பதிலாக, சைப்ரினிட் மீன்கள் குறித்த அறிவில் விடுபட்டிருந்த பகுதியை பாங்கு நிரப்புகிறது.

101 மீன்களிலிருந்து Y குரோமோசோமின் சிறிய செருகல் பகுதி வரை

முதலில், 50 குரோமோசோம் வரிசைகளில் 1.67 பில்லியன் டிஎன்ஏ அடிப்படைகளைக் கொண்ட மஞ்சள் நதிப் பொதுக் கெண்டை மீனின் ஆண் மரபணுத் தொகுப்பை ஆய்வுக் குழு உருவாக்கியது. பின்னர், 50 ஆண் மற்றும் 50 பெண் உடன்பிறப்பு மீன்களையும் அவற்றின் பெண் தாயையும் மறுவரிசைப்படுத்தினர். இதனால் மொத்தம் 101 மீன்கள் கொண்ட ஒப்பீட்டுக் குழு கிடைத்தது.

ஆண், பெண் மீன்களில் டிஎன்ஏ துண்டுகள் காணப்படும் அளவை ஒப்பிட்டதன் மூலம், தொடக்கத்தில் ஆண்களுக்கே உரிய 428 சாத்தியமான துண்டுகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடையாளம் கண்டனர். அவற்றில் வலுவான இரண்டு துண்டுகளை மேலதிக உறுதிப்படுத்தலுக்குத் தேர்ந்தெடுத்தனர். 847 அடிப்படை இணைகள் நீளமுள்ள உறுதிப்படுத்தப்பட்ட துண்டுகளில் ஒன்று, B25 குரோமோசோமின் இறுதிப் பகுதிக்கு அருகிலுள்ள பெரிய செருகல் பகுதியில் அமைந்திருப்பது தெரியவந்தது.

மரபணுப் பகுதிகளைப் பிரித்தெடுத்து வரிசைப்படுத்தியதில், இந்தப் பெரிய பகுதியில் ஆண்களுக்கே உரிய 1,487 அடிப்படை இணைகள் இருப்பது உறுதியானது. டிஎன்ஏ செறிவைத் தனியாகப் பகுப்பாய்வு செய்தபோதும் அதே குரோமோசோம் பகுதி சுட்டிக்காட்டப்பட்டது. புவியியல் ரீதியாகப் பல்வேறு பகுதிகளைச் சேர்ந்த பொதுக் கெண்டை மீன் தொகுதிகளில் நடத்தப்பட்ட சோதனைகளும், இந்த வரிசைக்கும் ஆண் மீன்களுக்கும் உள்ள தொடர்பை உறுதிப்படுத்தின.

குரோமோசோம் படமெடுப்பும் மற்றொரு சரிபார்ப்பை வழங்கியது. இந்த வரிசையை இலக்காகக் கொண்ட ஆய்வுக் கருவி, XY மற்றும் YY ஆண் மீன்களில் சமிக்ஞைகளை உருவாக்கியது; XX பெண் மீன்களில் அவ்வாறு இல்லை. XY மீன்களுடன் ஒப்பிடும்போது YY மீன்களில் இரு மடங்கு சமிக்ஞைகள் காணப்பட்டன; இது அந்த வரிசை Y குரோமோசோமில் இருப்பதுடன் பொருந்துகிறது. இந்தச் சோதனைகள் வேட்பாளர் வரிசை இருக்கும் இடத்தை உறுதிப்படுத்தின; ஆனால் அது என்ன செய்கிறது என்பதை அறிய செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் இன்னும் தேவைப்பட்டன.

விரைகள் உருவாகும் முன்பே பாங்கு செயல்படத் தொடங்குகிறது

Y குரோமோசோம் செருகல் பகுதியில், 447 அடிப்படை இணைகள் நீளமுள்ள ஆர்என்ஏ பிரதியையும் 231 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட குறியீட்டுப் பகுதியையும் உருவாக்கும் மரபணுவை ஆய்வுக் குழு கண்டறிந்தது. அந்த வரிசை 76 அமினோ அமிலங்கள் கொண்ட பாங்கு பெப்டைடை உருவாக்குகிறது. ஒரு பெரிய புரதத் தரவுத்தளத்துடன் ஒப்பிட்டுத் தேடியபோது, ஏற்கெனவே குறியிடப்பட்ட மரபணுக்களுடன் குறிப்பிடத்தக்க ஒற்றுமை எதுவும் காணப்படவில்லை.

பாங்குவில் ஹெலிக்ஸ்-லூப்-ஹெலிக்ஸ் என்ற கட்டமைப்புப் பகுதி உள்ளது. மரபணுச் செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவதில் ஈடுபடும் பிற புரதங்களுடன் புரதங்கள் தொடர்புகொள்ள இந்த அம்சம் உதவக்கூடும். இந்த வகையைச் சேர்ந்த சில புரதங்களில் நேரடியாக டிஎன்ஏவுடன் பிணைவதற்குப் பொதுவாகத் தொடர்புடைய, அருகிலுள்ள அடிப்படைப் பகுதி இருப்பதற்கான வலுவான ஆதாரம் பகுப்பாய்வில் கிடைக்கவில்லை. பாங்கு அதன் கீழ்நிலை இலக்கு மரபணுக்களைக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய விதத்தைப் புரிந்துகொள்ளும்போது இந்த வேறுபாடு முக்கியமானது.

மரபணுவின் செயல்படும் காலமும் பாலின வளர்ச்சியை வழிநடத்தும் பங்குடன் பொருந்தியது. கருவுறுதலுக்குப் பிறகு 19-ஆம் நாளிலிருந்து அதன் பிரதிகள் கண்டறியப்பட்டன; வெளிப்படையான பாலின வேறுபாடு தொடங்குவதாகக் குறிப்பிடப்படும் 35-ஆம் நாளுக்கு முன்பே இது நிகழ்ந்தது. 64-ஆம் நாளில் அதன் வெளிப்பாடு உச்சத்தை எட்டியது; 92-ஆம் நாளுக்குப் பிறகு குறைந்தது.

தனித்தனி செல்களைப் பகுப்பாய்வு செய்ததில், செர்டோலி செல்களாகக் கருதப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட செல்தொகுதியில் மிக அதிக வெளிப்பாடு காணப்பட்டது. இவை விரை வளர்ச்சியுடன் தொடர்புடைய ஆதரவுச் செல்கள்; இறுதியில் விந்தணுக்களை உருவாக்கும் இனப்பெருக்கச் செல்கள் அல்ல. திசு படமெடுப்பும் செர்டோலி செல்களுடன் தொடர்புடைய வெளிப்பாட்டை உறுதிப்படுத்தியது. ஏற்கெனவே அறியப்பட்ட பிற கட்டுப்பாட்டு மரபணுக்கள் பின்னர் தங்கள் வெளிப்பாட்டு உச்சத்தை எட்டின; இது வளர்ச்சிச் செயல்முறையின் தொடக்கத்துக்கு அருகில் பாங்கு செயல்படுவதுடன் பொருந்துகிறது.

மரபணுவை நீக்கியதும் சேர்த்ததும் வளர்ச்சியை மாற்றின

முன்மொழியப்பட்ட இந்தக் கட்டுப்பாட்டு மரபணுவின் இரு திசை விளைவுகளையும் தீர்மானிக்கும் பரிசோதனைகள் சோதித்தன. CRISPR திருத்தத்தைப் பயன்படுத்தி, XY கெண்டை மீன்களில் பாங்குவை ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிதைத்தனர். கருவுறுதலுக்குப் பிறகு 35-ஆம் நாளிலிருந்து, வளரும் பாலுறுப்புகளில் கருப்பைத் துவாரம் உருவாகி, கருப்பை வளர்ச்சிப் போக்கு தொடர்ந்தது. இறுதியில் முட்டை வளர்ச்சிக்கான ஆதாரங்களுடன் கருப்பைகள் உருவாயின.

இந்த மாற்றங்கள் திசுவின் தோற்றத்தோடு மட்டும் நின்றுவிடவில்லை. பெண் வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய foxl2 மரபணு அதிகச் செயல்பாடு பெற்றது; ஆண் வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய amh மற்றும் dmrt1 மரபணுக்கள் குறைவாகச் செயல்பட்டன. புரத அளவீடுகளிலும் இதே போக்கு காணப்பட்டது. டெஸ்டோஸ்டிரோன் மற்றும் 11-கீட்டோடெஸ்டோஸ்டிரோன் அளவுகள் குறைந்தன; எஸ்ட்ராடையோல் அதிகரித்தது. இது பெண் மீன்களின் ஹார்மோன் வடிவத்தை ஒத்திருந்தது.

YY கெண்டை மீன்களில் நடத்தப்பட்ட தனிப் பரிசோதனையில், பாங்குவின் ஒரு செயல்படும் நகல் அப்படியே விடப்பட்டது. அந்த மீன்களில் இயல்பான ஆண் பாலுறுப்பு வளர்ச்சி தொடர்ந்தது. சோதிக்கப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் மீதமிருந்த ஒரு செயல்பாட்டு நகல் ஆண் வளர்ச்சிப் பாதையைத் தக்கவைக்க முடியும் என்ற கண்டுபிடிப்புக்கு இது ஆதரவளிக்கிறது.

மாறான பரிசோதனையில், பாங்குவையும் அதைச் சுற்றியுள்ள வரிசையையும் கொண்ட டிஎன்ஏ கட்டமைப்பை XX மீன்களில் ஆய்வுக் குழு அறிமுகப்படுத்தியது. மரபணு ரீதியாகப் பெண் கெண்டை மீன்களில் விந்தணு உருவாக்கத்துக்கான ஆதாரங்களுடன் விரைகள் உருவாயின; மரபணு, புரதம், ஹார்மோன் வெளிப்பாடுகளும் ஆண் மீன்களின் வடிவத்தைப் பின்பற்றின. செயல்படும் பாங்கு நகல் இல்லாத XY மாற்றமுற்ற மீன்களிலும், அதைச் சேர்த்தது விரை வளர்ச்சியை மீண்டும் ஏற்படுத்தியது.

ஒட்டுமொத்தமாக, சோதிக்கப்பட்ட பொதுக் கெண்டை மீன்களில் ஆண் பாலின நிர்ணயத்துக்கு பாங்கு அவசியமானதும் போதுமானதுமாகும் என்பதை இந்தப் பரிசோதனைகள் காட்டுகின்றன: அதன் செயல்பாட்டை நீக்கினால் வளர்ச்சி கருப்பைகள் உருவாகும் திசைக்குத் திரும்புகிறது; அதைச் சேர்த்தால் வளர்ச்சி விரைகள் உருவாகும் திசைக்கு மாறக்கூடும். குரோமோசோம்கள் தாமாகவே XX-இலிருந்து XY-ஆகவோ, அதற்கு நேர்மாறாகவோ மாறுவதில்லை; மாறுவது வளர்ச்சியின் முடிவுதான்.

கருப்பை வளர்ச்சிப் பாதையைத் தடுப்பது விளைவுக்கான விளக்கத்தைத் தருகிறது

பாங்குவின் தொடக்கநிலை கீழ்நிலை இலக்கு மரபணுவாக cyp19a1aவை இந்த ஆய்வு அடையாளம் காட்டுகிறது. இந்த மரபணு, ஈஸ்ட்ரோஜன்களை உருவாக்குவதில் ஈடுபடும் நொதியான கருப்பை அரோமடேஸை உருவாக்குகிறது. இதன் செயல்பாடு கருப்பை வேறுபாட்டுக்கு ஆதரவளிப்பதால், தொடக்கத்தில் வரும் ஆண் நிர்ணயச் சமிக்ஞை வளர்ச்சியை மாற்றும் சாத்தியமான வழியாக இது அமைகிறது.

கருவுறுதலுக்குப் பிறகு 19-ஆம் நாளிலேயே cyp19a1a செயல்பாட்டில் வேறுபாடுகள் தென்பட்டன. பாங்கு சிதைக்கப்பட்ட XY மீன்களில் அதன் வெளிப்பாடு அதிகரித்தது; அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட மரபணுவைக் கொண்ட XX மீன்களில் குறைந்தது. பாலின வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய பல மரபணுக்களில் இதற்கு ஒப்பான தொடக்கநிலை மாற்றங்கள் காணப்படவில்லை.

மனித ஆய்வகச் செல்களிலும், கோய் மீன் துடுப்பிலிருந்து பெறப்பட்ட செல் வரிசையிலும் நடத்தப்பட்ட பரிசோதனைகளில், cyp19a1aவின் இரு நகல்களுக்குமான கட்டுப்பாட்டுப் பகுதிகளின் செயல்பாட்டை பாங்கு குறைத்தது. முழுமையான ஹெலிக்ஸ்-லூப்-ஹெலிக்ஸ் பகுதி இல்லாத மாற்றமுற்ற பாங்குவால் இந்தச் செயல்பாட்டைச் செய்ய முடியவில்லை. இதன் மூலம், பெப்டைடின் கட்டமைப்புக்கும் அதன் கட்டுப்பாட்டு விளைவுக்கும் உள்ள தொடர்பு தெரியவந்தது.

மிக வலுவான சோதனை மீன்களிலேயே நடத்தப்பட்டது. பாங்கு மாற்றமுற்ற XY மீன்களில் cyp19a1aவைச் சிதைத்தபோது, முன்மொழியப்பட்ட ஆண் கட்டுப்பாட்டு மரபணுவை இழந்திருந்தபோதிலும் விரை வளர்ச்சி மீண்டும் ஏற்பட்டது. இந்த மரபணு மீட்பு, cyp19a1a பாங்குவுக்குக் கீழ்நிலையில் இருப்பதை நிலைநாட்டுகிறது: கருப்பை வளர்ச்சிப் பாதையைத் தடுப்பது, அதற்கு மேல்நிலையில் உள்ள சமிக்ஞை இல்லாததை ஈடுசெய்யக்கூடும். cyp19a1aவை அடக்குவதன் மூலம், குறைந்தபட்சம் ஓரளவுக்கு, பாங்கு ஆண் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது என்ற செயல்முறைக்கு ஆதாரம் கிடைக்கிறது; ஆனால் அதில் ஈடுபடும் ஒவ்வொரு மூலக்கூறு படியையும் இந்த ஆய்வு இன்னும் நிறுவவில்லை.

மஞ்சள் நதிக் கெண்டை மீன்களுக்கு அப்பாலும் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு எவ்வளவு பொருந்தும்?

பொதுக் கெண்டை மீனின் இரு முக்கிய துணையினங்களையும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் ஆண் மீன்களில் பாங்குவை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். கிழக்காசியக் குழுவைச் சேர்ந்த மஞ்சள் நதிக் கெண்டை, சிவப்புக் கெண்டை, கோய் மீன்களும், ஐரோப்பியக் குழுவைச் சேர்ந்த ஜெர்மன் கண்ணாடிக் கெண்டை மீன்களும் இதில் அடங்கும். அதே பேரினத்தைச் சேர்ந்த மற்றொரு இனமான Cyprinus acutidorsalis மீனிலும் ஆண்களுக்கே உரிய வரிசையை அவர்கள் அடையாளம் கண்டனர்.

சிவப்புக் கெண்டை மற்றும் கோய் மீன்களில் கூடுதல் செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் நடத்தப்பட்டன. பாங்குவை நீக்கியதும் சேர்த்ததும் எதிரெதிர் திசைகளில் பாலின மாற்றத்தை ஏற்படுத்தின; இது மஞ்சள் நதிக் கெண்டை மீன்களில் கிடைத்த முடிவுகளுடன் பொருந்தியது. டிஎன்ஏ வரிசையை மட்டும் கண்டறிவதைவிட, இந்தச் சோதனைகள் பகிரப்பட்ட செயல்பாட்டுக்கான வலுவான ஆதாரத்தை வழங்குகின்றன.

முடிவுகளை எவ்வளவு பரந்த அளவில் பொருள்கொள்ளலாம் என்பதை இந்த வேறுபாடு வரையறுக்கிறது. Cyprinus பேரினம் முழுவதும் பாதுகாக்கப்பட்ட ஆண் கட்டுப்பாட்டு மரபணு இருப்பதாகக் கட்டுரை விவரிக்கிறது; ஆனால் முழுமையான, இருதிசை பாலின மாற்றப் பரிசோதனைகள் மஞ்சள் நதிக் கெண்டை, சிவப்புக் கெண்டை, கோய் ஆகியவற்றில்தான் நடத்தப்பட்டன. ஜெர்மன் கண்ணாடிக் கெண்டை மற்றும் Cyprinus acutidorsalis மீன்களில் இந்த மரபணு இருப்பது கண்டறியப்பட்டிருப்பது மரபணு ஆதாரத்தை விரிவுபடுத்துகிறது; ஆனால் அவற்றில் அதே அளவிலான செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் நடத்தப்பட்டுள்ளன என்று பொருளல்ல.

அதேபோல், சைப்ரினிடே குடும்பத்தில் பரிசோதனை மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட முதல் முதன்மைப் பாலின நிர்ணய மரபணு என்பதால், அந்தக் குடும்பம் முழுவதும் பாங்கு பாலினத்தை நிர்ணயிக்கிறது என்று அர்த்தமல்ல. தொடர்புடைய மீன்களில் எவை இந்தக் கட்டுப்பாட்டு மரபணுவைப் பகிர்கின்றன, எவை வேறு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன என்பதைச் சோதிப்பதற்கான தொடக்கப்புள்ளியை இந்தக் கண்டுபிடிப்பு வழங்குகிறது.

2009-ஆம் ஆண்டின் மரபணுக் குறியீடு முன்குறிப்பாக இருந்ததே தவிர, முதன்மை மரபணுவுக்கான சான்றல்ல

Molecular and Cellular Probes இதழில் வெளியான 2009-ஆம் ஆண்டின் மரபணுக் குறியீட்டு ஆய்வு, ஆண் பொதுக் கெண்டை மீன்களுக்கே உரிய டிஎன்ஏ துண்டை ஏற்கெனவே கண்டறிந்திருந்தது. 220 சீரற்ற முதன்மைகளை ஆய்வாளர்கள் பரிசோதித்ததில், S2107 என்ற முதன்மை ஆண் மீன்களில் 909 அடிப்படை இணைகள் நீளமுள்ள துண்டை உருவாக்கியது.

பொதுக் கெண்டை மீனின் மூன்று தொகுதிகளைச் சேர்ந்த 30 மீன்களில் இந்தப் போக்கு காணப்பட்டது. மேலதிக பெருக்கல் மற்றும் கலப்பினமாக்கல் சோதனைகள், அந்தத் துண்டுக்கும் ஆண் மீன்களுக்கும் உள்ள தொடர்பை ஆதரித்தன. அந்தத் துண்டு, வரிக்குதிரை மீனில் உள்ள மீள்தொடர் வரிசையுடன் குறைந்த ஒற்றுமையைக் கொண்டிருந்தது; புல் கெண்டை மீன்களில் கலப்பினமாக்கல் சமிக்ஞைகள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை.

மஞ்சள் நதிக் கெண்டை மீன்களின் மரபணுப் பாலினத்தை அடையாளம் காணும் கருவியாக இந்த வரிசையைப் பயன்படுத்தலாம் என்று அந்த ஆய்வு முன்மொழிந்தது. ஆனால், பாலின குரோமோசோமுடன் இணைந்து பயணிக்கும் மரபணுக் குறியீடு ஒன்று, ஆண் வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தாமலும் இருக்கலாம். புதிய ஆய்வு, வெளிப்படுத்தப்படும் ஒரு மரபணுவை அடையாளம் கண்டு, அதன் செயல்பாட்டை நீக்குவது அல்லது சேர்ப்பது பாலுறுப்பு வளர்ச்சியை மாற்றுகிறது என்று நிரூபிப்பதன் மூலம் இதைவிட மேலும் செல்கிறது. முன்னர் கண்டறியப்பட்ட 909 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட குறியீடும் புதிதாக வரையறுக்கப்பட்ட 1,487 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட பகுதியும் ஒரே வரிசைதான் என்பதை இங்கு விவரிக்கப்பட்ட ஆதாரங்கள் நிறுவவில்லை.

ஆய்வின் முக்கிய மைல்கற்கள் பல ஆண்டுகள் இடைவெளியில் நிகழ்ந்தவை; வெளியீட்டுத் தேதிகள் வெவ்வேறு நேர மண்டலங்களில் ஒரே வெளியீட்டைக் குறிக்கின்றன:

• அக்டோபர் 2009: ஆண் பொதுக் கெண்டை மீன்களுடன் தொடர்புடைய 909 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட டிஎன்ஏ குறியீட்டை முந்தைய ஆய்வு அறிவித்தது.
• 2026 அக்டோபர் 9: பாங்கு ஆய்வின் வெளியீட்டுத் தேதியைத் தொகுதி 12, இதழ் 41-ல் Science Advances பட்டியலிட்டுள்ளது.
• 2026 அக்டோபர் 10, பெய்ஜிங் நேரம்: புதிய கண்டுபிடிப்புகள் வெளியான தேதி இதுவென்று அறிவிப்புகள் குறிப்பிடுகின்றன.
• 2026 அக்டோபர் 11: இந்தக் கண்டுபிடிப்பையும் ஒரு தசாப்தத்துக்கும் மேலான ஆய்வையும் ஓர் பொதுக் கணக்கு விவரித்தது.

இன்னும் விடை காணப்படாதவை

பாங்குவின் வளர்ச்சிசார் பங்குக்கான ஆதாரம் வலுவாக உள்ளது; ஆனால் அதன் துல்லியமான மூலக்கூறு செயல்பாடு குறித்த விளக்கம் இன்னும் முழுமையடையவில்லை. cyp19a1a செயல்பாடு அடக்கப்படுவதையும், இரு மரபணுக்களையும் இணைக்கும் மரபணு மீட்பையும் ஆய்வு காட்டுகிறது. தொடர்புடைய கட்டுப்பாட்டு டிஎன்ஏவுடன் பாங்கு நேரடியாகப் பிணைகிறதா அல்லது பிற புரதங்கள் வழியாகச் செயல்படுகிறதா என்பதை இது இன்னும் நிறுவவில்லை.

பாங்கு வெளிப்படும் செல்கள் குறித்த கேள்வியையும் ஆசிரியர்கள் எழுப்புகின்றனர். அதன் குறைந்த அளவிலான, குறிப்பிட்ட வெளிப்பாடு, வளரும் செர்டோலி செல் மரபுவழியில் அரிதாகவோ தற்காலிகமாகவோ தோன்றும் செல்தொகுதியில் உள்ள செயல்பாட்டைக் குறிக்கக்கூடும். அந்தச் செல்கள் தொடக்கநிலை முன்னோடி நிலையைக் குறிக்கின்றனவா என்பதைக் கண்டறிவது, சிறிய தொடக்கச் சமிக்ஞை எவ்வாறு விரை உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது என்பதை விளக்க உதவும்.

ஷாங்காய் கடல்சார் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த முனைவர் பட்டத்துக்குப் பிந்தைய ஆய்வாளர் சென் குவாங்சின் மற்றும் நீரியல் உயிரியல் நிறுவனத்தின் இணை ஆய்வாளர் சென் ஜி ஆகியோர் இணை முதன்மை ஆசிரியர்கள். தொடர்புடைய ஆசிரியர்கள் ஹு வெய், ஜு சூயான், ஜெஜியாங் வான்லி பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த கெ சூத்தியன் மற்றும் ஒட்டாவா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த வான்ஸ் எல். ட்ரூடோ. சீன அறிவியல் அகாடமியின் கல்வியாளர் ஹே ஷுன்பிங் உள்ளிட்ட வல்லுநர்கள் வழிகாட்டுதலும் உதவியும் வழங்கினர்.

அடுத்தகட்டப் பரிசோதனைகளுக்கான கால அட்டவணை எதுவும் குறிப்பிடப்படவில்லை. குரோமோசோமில் அதன் இருப்பிடம், தொடக்கநிலை வெளிப்பாடு, எதிரெதிர் திசைகளில் செய்யப்பட்ட செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் ஆகியவை மையக் கண்டுபிடிப்புக்கு ஏற்கெனவே ஆதரவளிக்கின்றன. பாங்கு இந்தப் பங்கை எவ்வாறு செய்கிறது, ஆய்வு செய்யப்பட்ட கெண்டை மீன் குழுக்களுக்கு அப்பால் இந்தச் செயல்முறை எவ்வளவு பரவலாகப் பகிரப்படுகிறது என்பதே நிறைவடையாத ஆய்வுப் பணியாக உள்ளது.

முக்கிய அம்சங்கள்

• சைப்ரினிடே குடும்பத்தில் அடையாளம் காணப்பட்ட, பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட முதல் முதன்மைப் பாலின நிர்ணய மரபணு பாங்கு ஆகும்.
• பொதுக் கெண்டை மீனின் Y குரோமோசோமில் உள்ள 1,487 அடிப்படை இணைகள் கொண்ட பகுதியில், 76 அமினோ அமிலப் பெப்டைடை இது உருவாக்குகிறது.
• பாங்குவைச் சிதைத்தபோது XY கெண்டை மீன்களில் கருப்பைகள் உருவாயின; XX மீன்களில் அதை அறிமுகப்படுத்தியபோது விரைகள் உருவாயின.
• கருப்பை வளர்ச்சிப் பாதை மரபணுவான cyp19a1aவைச் சிதைத்தபோது, பாங்கு மாற்றமுற்ற மீன்களில் விரை வளர்ச்சி மீண்டும் ஏற்பட்டது.
• சிவப்புக் கெண்டை மற்றும் கோய் மீன்களில் நடத்தப்பட்ட செயல்பாட்டுச் சோதனைகள் பகிரப்பட்ட பங்கை ஆதரிக்கின்றன; ஆனால் குடும்பம் முழுவதற்குமான பொதுவான செயல்முறையை இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் நிறுவவில்லை.
• cyp19a1aவை பாங்கு அடக்கும் துல்லியமான மூலக்கூறு வழிமுறை இன்னும் தீர்மானிக்கப்படவில்லை.