Y kromozomu, insanlardaki iki eşey kromozomundan biridir. Erkeklerin her hücresinde normalde bir X ve bir Y kromozomu, kadınların her hücresinde ise iki X kromozomu bulunur. Hücre bölünürken Y en sıkı paketlendiğinde uzunluğunun 2 mikrometre olduğu tahmin ediliyor. Bir mikrometre, bir metrenin milyonda biridir.

Boyut

Bir kromozomu ölçmenin bir yolu, taşıdığı DNA miktarına bakmaktır; bu miktar, bükülmüş DNA merdiveninin basamakları olan baz çiftleriyle sayılır. Bir insan Y kromozomunun 2023’te yayımlanan ilk eksiksiz okunmasında 62.460.029 baz çifti saptandı. Bu, tam bir insan DNA takımının neredeyse yüzde 2’sidir.

Diğer kromozomlar gibi Y de, proteinlerin etrafına sarılmış uzun bir DNA molekülüdür. Komşu baz çiftleri arasındaki uzaklık 0,34 nanometredir; bir nanometre ise bir metrenin milyarda biridir. Bu yüzden eksiksiz Y kromozomunun DNA’sı, uzatılsa yaklaşık 2,1 santimetre uzunluğunda olurdu.

Bir hücre bölünmeye hazırlanırken kromozomları yoğunlaşır ve yaklaşık 10.000 kat kısalır. Bu da sıkı paketlenmiş bir Y için 2 mikrometrelik kaba bir tahmin verir. Bu aşamada her kromozom kopyalanmıştır ve birbirinin aynı iki kopya birbirine bağlıdır. Çift yaklaşık 1 mikrometre genişliğindedir ve ışık mikroskobuyla görülebilecek kadar büyüktür.

Boyut karşılaştırmaları

• Sıkı paketlenmiş, yaklaşık 2 mikrometre uzunluğundaki bir Y kromozomu, bir E. coli bakterisi ile yaklaşık aynı uzunluktadır.
• X kromozomu yaklaşık 155 milyon baz çifti taşır; bu, Y kromozomundakinin yaklaşık iki buçuk katı DNA demektir.
• Uç uca dizilen sıkı paketlenmiş yaklaşık 40–50 Y kromozomu, kalınlığı 80–100 mikrometre olan bir insan saçının kalınlığını baştan başa kaplardı.
• Paketlenmiş bir Y kromozomu, 1,7 metre boyunda bir insan büyüklüğüne büyütülse, kromozomun DNA’sı aynı ölçekte uzatıldığında yaklaşık 17 kilometre uzunluğunda olurdu.

Y kromozomu ne yapar

Y kromozomunda büyük olasılıkla, protein yapımı için talimat taşıyan 70 ila 200 gen bulunur. Araştırmacılar genleri saymak için farklı yöntemler kullandığından tahmin değişir. Bu genlerin birçoğu erkek gelişimiyle ilgilidir. Y kromozomundaki SRY geni, gelişmekte olan bir bebeğin erkek olarak büyümesine yol açar; baba olabilmek için ise başka genler de gerekir.

Y’nin her yeri ona özgü değildir. Psödootozomal bölgeler denen bazı bölgeler, X kromozomunda da bulunan genleri taşır. Bu yüzden erkeklerde de kadınlarda da bu genlerin iki çalışan kopyası vardır.

Okunan son kromozom

Y kromozomu, bir uçtan öbür uca tamamı okunan son insan kromozomuydu. Büyük bölümü, uzun, tekrarlanan ve ayna görüntüsü biçimindeki DNA dizilerinden oluşur; bunları sıraya koymak zordur. Bilim insanlarının daha önce kullandığı standart referans dizide Y’nin yarısından fazlası eksikti.

2023’te Telomere-to-Telomere Konsorsiyumu denen bir bilim insanı grubu, bir erkeğin Y kromozomunun eksiksiz dizisini yayımladı. Bu dizi, referansa 30 milyondan fazla baz çifti ekledi; uzun koldaki tekrarlanan bölge de buna dahildi.

Y kromozomlarının boyutu erkekten erkeğe farklıdır. 43 erkeğin Y kromozomlarını inceleyen 2023 tarihli bir çalışma, 45,2 ile 84,9 milyon baz çifti arasında değişen boyutlar buldu. En çok değişen kısım uzun koldaki tekrarlanan bölgeydi; tam olarak okunabildiği örneklerde 17,6 ile 37,2 milyon baz çifti taşıyordu. Aynı 10.000 katlık tahminle, bu erkeklerin Y kromozomları sıkı paketlendiğinde yaklaşık 1,5 ila 3 mikrometre uzunluğunda olurdu.

Kaynaklar

• Y chromosome. MedlinePlus Genetics, National Library of Medicine.
• X chromosome. MedlinePlus Genetics, National Library of Medicine.
• The complete sequence of a human Y chromosome. Rhie et al., Nature, 2023.
• Assembly of 43 human Y chromosomes reveals extensive complexity and variation. Hallast et al., Nature, 2023.
• Cell Division. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• DNA Structure and Sequencing. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• Decrease in overall length generated by chromosome condensation during mitosis in animal cells (BNID 105211). BioNumbers, Harvard Medical School, citing D. O. Morgan, The Cell Cycle, 2007.
• How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures (BIPM).