Östrojen ve testosteron hormonları nasıl evrimleşti?

Östrojen ve testosteron, tek bir günde ortaya çıkmış hormonlar değil. Eski bir steroid sentez yolunun ve bu yola yanıt veren reseptörlerin kademeli olarak çeşitlenmesiyle oluştular. Bilinen en eski halka, östrojen reseptörüdür. Testosteron ise bu sistemin sonradan eklenen, daha "genç" bir uzantısıdır.

Hormon tarafı: Steroidler kolesterolden yapılır ve sentez yolunun temeli hayvan soyunun çok eski dönemlerine uzanır. Östrojenin ayırt edici adımı aromatizasyon, yani testosteron gibi bir öncül molekülün A halkasının aromatik hale getirilmesidir. Bu işi aromataz enzimi (CYP19) yapar. Markov ve arkadaşlarının 2017 çalışması, aromatik steroid sentezinin kökeninin düşünüldüğünden eski olabileceğini, enzimlerin başka amaçlarla var olan bir yolu "devralmış" olabileceğini öne sürüyor. Bu çalışma, atasal bir östrojenin yeniden canlandırılmasına dayanıyor, yani hâlâ bir hipotez düzeyinde ve tartışmaya açık.

Reseptör tarafı: Thornton'un 2001 tarihli analizine göre omurgalı steroid reseptörlerinin atası bir östrojen reseptörüydü. Genom kopyalanmalarıyla önce progesteron reseptörü, sonra androjen, glukokortikoid ve mineralokortikoid reseptörleri türedi. Androjen reseptörü, yani testosteronun asıl hedefi, bu yüzden östrojen reseptöründen sonra gelen bir dal. Burada ilginç olan sıra: hormon ile reseptör çiftinin birlikte evrimleşmesi gerekirken yeni bir hormonun nasıl seçildiği sorusuna Thornton'un yanıtı "ligand sömürüsü". Yani reseptör zaten varken, benzer yapılı yeni moleküller (örneğin sentez yolunun ara ürünleri) ona bağlanarak yeni işlevler kazandı ve seçilimle sabitlendi. Baker'ın 2019 derlemesi de bu tabloyu omurgalı evrimiyle ilişkilendiriyor.

Cinsiyet işlevleri: Testosteronun "erkek", östrojenin "dişi" hormonu olması evrimsel olarak ikincil bir durum. İkisi de her iki cinsiyette bulunur ve düzenleyici bağlantılar (hangi dokuda hangi reseptörün ne kadar çalıştığı) küçük kaymalarla değişerek üreme, davranış ve vücut özelliklerini birbirine bağlayabilir. Cox'un 2019 derlemesi, bu ince düzenleyici değişimlerin türler arası fenotip farklılaşmasını nasıl kolaylaştırdığını ele alıyor.

Belirsizlik: Aromataz ve reseptör evriminde ana hatlar iyi desteklenirken, atasal ligandın tam olarak ne olduğu ve omurgalı öncesi dönemdeki işlevi hâlâ araştırılıyor. Kesin bir tarih veya tek bir "ilk östrojen" molekülü vermek şu an mümkün değil.