Masayuki Shimada ve Hiroshima Üniversitesi’ndeki meslektaşları tarafından yapılan yeni bir çalışmaya göre basit, ters çevrilebilir bir kimyasal işlem, normal 50/50 erkek/dişi yavru oranının çarpıcı bir şekilde değişmesine izin vererek, X-taşıyan spermi Y-taşıyan spermden ayırabilir. Çalışma farelerde yapıldı ama tekniğin diğer memelilerde de yaygın bir şekilde uygulanabilir olması muhtemeldir.
Erkek memelilerden gelen çoğu hücre hem X hemde Y kromozomu içerir ama sperm gelişimi (spermatogenez) sırasında X ve Y kromozomları farklı hücrelere ayrılır böylece bireysel bir sperm, kızlara yol açan bir X kromozomu ve erkeklere yol açan bir Y kromozomu olacak şekilde birini veya diğerini taşıyacaktır.
Çok az sayıda gen taşıyan Y kromozomunun aksine, X kromozomu, olgunlaşan spermlerde aktif kalanların birçoğunu taşıyor. X ve Y içeren spermler arasındaki gen ifadesindeki bu fark, ikisini ayırt etmek için teorik bir temel sağlar.
Deney
Yazarlar, yaklaşık 500 genin, yalnızca 18 geninin reseptör kodladığı X-taşıyan spermlerde aktif olduğunu bulmuşlardır, ligand uyaranlarına cevap verme işlevlerinden dolayı bu onları, spermi manipüle etmek için iyi adaylar yapmıştır. Toll benzeri reseptör 7 ve 8 (TLR7/8) olarak adlandırılan bir çift reseptöre odaklandılar ve reseptörlere bağlanan bir kimyasalın, sperm döllenme kabiliyetini veya canlılığını bozmadan sperm hareketliliğini yavaşlattığını buldular. Etkinin, sperm içindeki bozulmuş enerji üretiminden kaynaklandığını ve kimyasal maddenin ortamdan uzaklaştırılmasıyla tersine çevrilebileceğini gösterdiler.
Fare sperminin bu X-geciktirici kimyasal ile tedavisi, bunu takiben en hızlı yüzücülerle yapılan in vitro fertilizasyon, %90 oranında erkek olan yavrulara yol açtı. Bunun yerine daha yavaş yüzücüler kullanıldığında, oluşan yavrular %81 oranında dişiydi.
Alanlar
X ve Y spermlerini ayırmak için kullanılabilecek başka yöntemler vardır ancak bunlar külfetli, pahalıdır ve spermin DNA’sına zarar verme riskleri vardır. Bu yazarlar tarafından geliştirilen yöntem, in vitro fertilizasyon (bir sperm ve yumurtanın bir laboratuar tabağına katıldığı) veya suni tohumlama (spermin dişi üreme sistemine implante edildiği) için cinsiyet seçimini büyük ölçüde basitleştirme potansiyeline sahiptir. Bu teknikler, tarımsal hayvancılık ıslah alanında olduğu gibi insan destekli üremede de yaygın olarak kullanılır.
Shimada, “Reseptör genlerin iki cinsiyet kromozomu tarafından farklı ekspresyonu, X ve Y spermlerinin ayrılması için yeni ve potansiyel olarak oldukça faydalı bir metodun temelini oluşturur ve bu yöntemle sığır ve domuzda seçici olarak erkek veya dişi üretim başardık.” dedi. “Bununla birlikte, bu yöntemin insan üreme teknolojisinde kullanımı şu anda kurgusal bu yeni tekniğin faydalarından etkilenmeyen önemli etik sorunları içerir.”