Y hromosoma pazūd - kas tad notiek ar vīriešiem?

Y hromosoma pazūd - kas tad notiek ar vīriešiem?

Darren Griffin, Kentas Universitāte un Pīters Elliss, Kentas universitāte

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-box-3-0-asoaded {maksimālais platums: 468 pikseļi! Svarīgs; maksimums: 60 pikseļi! Svarīgs;}}}

Y hromosoma var būt vīrišķības simbols, taču kļūst arvien skaidrāks, ka tā ir kaut kas cits kā spēcīgs un stabils. Lai arī tas satur “galveno slēdzi” gēnu SRY, kas nosaka, vai embrijs attīstās kā vīrietis (XY) vai sievietes (XX), tas satur ļoti maz citu gēnu un ir vienīgā hromosoma, kas nav nepieciešama dzīvībai. Galu galā sievietes diezgan labi tiek galā bez tā.

Turklāt Y hromosoma ātri deģenerējas, tāpēc sievietēm ir divas pilnīgi normālas X hromosomas, bet vīriešiem ir tikai viena. Tas var izklausīties kā ilgs laiks, bet tas nav tad, kad jūs uzskatāt, ka dzīve uz Zemes pastāv 3,5 miljardus gadu.

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-medrectangle-3-0-asoaded {maksimālais platums: 580px! Svarīgs; maksimālais augstums: 400px! Svarīgs;}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Y hromosoma ne vienmēr šāda. Ja mēs pagriezīsim pulksteni atpakaļ uz pirms 166 miljoniem gadu, uz pirmajiem zīdītājiem, stāsts ir pilnīgi atšķirīgs. Agrīnā “proto-y” hromosoma sākotnēji bija tāda paša izmēra kā X hromosoma un saturēja tos pašus gēnus. Tomēr Y hromosomām ir būtiska kļūda. Atšķirībā no visām citām hromosomām, no kurām mums ir divi eksemplāri katrā no mūsu šūnām, Y hromosomas ir sastopamas tikai vienā eksemplārā un tiek nodotas no tēva uz dēlu.

Tas nozīmē, ka Y hromosomas gēniem nevar iziet ģenētisko rekombināciju, gēnu “sajaukšanu”, kas notiek katrā paaudzē un palīdz novērst kaitīgas gēnu mutācijas. Bez rekombinācijas priekšrocībām Y-hromosomu gēni laika gaitā deģenerējas un galu galā tiek zaudēti no genoma.

Hromosoma y sarkanā krāsā, blakus daudz lielākai X hromosomai.
Nacionālais cilvēku genoma pētījumu institūts

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-medrectangle-4-0-asoaded {maksimālais platums: 580px! Svarīgs; maksimālais augstums: 400px! Svarīgs;}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Tomēr jaunākie pētījumi parādīja, ka Y hromosoma ir izstrādājusi dažus diezgan pārliecinošus mehānismus, lai "uzliktu bremzes" un lēno gēna zudumu līdz vietai, kur tas var apstāties.

Piemēram, nesenā Dānijas pētījumā, kas publicēts PLOS ģenētikā, kas sekvencēja Y hromosomas daļas no 62 dažādiem vīriešiem, un atklāja, ka tai ir tendence uz liela mēroga strukturāliem pārkārtojumiem, kas nodrošina “gēnu pastiprināšanu”-vairāku gēnu kopiju iegūšana, kas veicina veselību, uzlabo spermas funkciju un mazina gēnu zudumu.@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-large-leaderboard-2-0-asoaded {maksimālais platums: 336px! Svarīgs; maksimālais augstums: 280px! Svarīgs;}}}}

Pētījums arī parādīja, ka Y hromosoma ir izstrādājusi neparastas struktūras, ko sauc par “palindromiem” (DNS sekvences, kas nolasa uz priekšu un atpakaļ - piemēram, vārdu “kajaks”), kas to aizsargā no turpmākas sadalīšanās. Viņi reģistrēja augstu "gēnu konvertēšanas notikumu" ātrumu palindromiskās sekvencēs Y hromosomā - būtībā “kopijas un ielīmēšanas” procesu, kas ļauj sabojātus gēnus salabot, izmantojot nesabojātu rezerves kopiju kā veidni.

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-box-4-0-asoaded {maksimālais platums: 336px! Svarīgs; max-height: 280px! Svarīgs;}}}

Aplūkojot citas sugas (Y hromosomas pastāv zīdītājiem un dažām citām sugām), arvien vairāk pierādījumu, ka Y hromosomu gēna pastiprināšana ir vispārīgs princips. Šiem pastiprinātajiem gēniem ir izšķiroša loma spermas veidošanā un (vismaz grauzējiem) pēcnācēju dzimuma attiecības regulēšanā. Nesen molekulārās bioloģijas un evolūcijas pētnieki sniedza pierādījumus tam, ka šis gēnu kopiju skaita palielinājums pelēm ir dabiskas atlases rezultāts.

Runājot par jautājumu par to, vai Y hromosoma faktiski izzudīs, zinātniskā aprindas, kā tas šobrīd notiek Lielbritānijā, ir sadalīta “pametušajos” un “atlikušajos”. Pēdējā grupa apgalvo, ka viņu aizsardzības mehānismi veic lielisku darbu un ir izglābuši Y hromosomu. Bet zaudētāji saka, ka viņi tikai ļauj Y hromosomai pakavēties pie tā nagiem, pirms tā beidzot nokrīt no klints. Tāpēc debates turpinās.

Vadošais atvaļinājuma argumenta, Jenny Graves no Austrālijas La Trobe universitātes atbalstītāja, apgalvo, ka, ja jūs veicat ilgtermiņa perspektīvu, Y hromosomas ir neizbēgami lemtas - pat ja tās dažreiz ilgst nedaudz ilgāk, nekā gaidīts. 2016. gada rakstā viņa norāda, ka Japānas spiny žurkas un molu voles ir pilnībā zaudējušas savas Y hromosomas - un apgalvo, ka Y hromosomas zaudēšanas vai radīšanas process neizbēgami izraisa auglības problēmas. Tas, savukārt, galu galā var virzīt pilnīgi jaunu sugu veidošanos.

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-banner-1-0-asoaded {maksimālais platums: 300px! Svarīgs; maksimums: 250px! Svarīgs;}}}

Vīriešu kritums?

Kā mēs apgalvojam jaunas e-grāmatas nodaļā, Y hromosomas pazušana cilvēkiem nebūt nenozīmē, ka paši vīrieši atrodas tur. Pat tajās sugās, kuras faktiski ir pilnībā zaudējušas savas Y hromosomas, reprodukcijai ir nepieciešami gan vīrieši, gan sievietes.

Šajos gadījumos SRY "galvenā slēdža" gēns, kas nosaka ģenētisko vīrietību, tiek pārcelts uz citu hromosomu, kas nozīmē, ka šīs sugas ražo vīriešus bez Y hromosomas nepieciešamības. Tomēr jaunajai dzimuma noteiktajai hromosomai - tai, kurai SRY pārejās - vajadzētu atkal sākt deģenerācijas procesu, jo tā pati rekombinācijas trūkuma dēļ lemta iepriekšējā Y hromosoma.

Interesanta lieta par cilvēkiem tomēr ir tā, ka, lai arī Y hromosoma ir nepieciešama normālai cilvēka reprodukcijai, daudzi no tiem, ko tā pārvadā, nav nepieciešami, ja izmantojat reproduktīvās metodes, kas saistītas ar palīdzību. Tas nozīmē, ka gēnu inženierija drīz varētu aizstāt Y hromosomas gēnu funkciju un dot viendzimuma pāriem vai neauglīgiem vīriešiem iespēju kļūt grūtniecībai. Bet pat ja visi varētu šādā veidā iestāties grūtniecība, būtu ļoti maz ticams, ka auglīgi cilvēki vienkārši pārtrauktu reproducēšanu dabiski.

Jūsu mati kļūst pelēki:

Lūdzu, iespējojiet JavaScript

Jūsu mati kļūst pelēki:

Lai arī šī ir interesanta un karsti diskutēta ģenētisko pētījumu joma, nav jāuztraucas. Mēs pat nezinām, vai Y hromosoma vispār pazudīs. Un pat ja tas tā ir, kā mēs esam parādījuši, mums, visticamāk, joprojām būs vajadzīgi vīrieši normālai reprodukcijai, lai turpinātu.

Faktiski “lauksaimniecības dzīvnieka” līdzīgas sistēmas izredzes, kurā daži “laimīgi” vīrieši tiek izvēlēti tēvam. Lielākā daļa mūsu bērnu noteikti nav kartēs. Jebkurā gadījumā nākamo 4,6 miljonu gadu laikā būs daudz aktuālākas bažas.

@media (min-platums: 0px) {#div-gpt-ad-healthy_holistic_living_com-leader-1-0-asoaded {maksimālais platums: 336 pikseļi; svarīgs; maksimālais height: 280px! Svarīgs;}}}

Darrens Grifins, Kentas Universitātes un Pītera Ellisa ģenētikas profesors, Kentas Universitātes molekulārās bioloģijas un reprodukcijas pasniedzējs

Šis raksts ir pārpublicēts no sarunas saskaņā ar Creative Commons licenci. Izlasiet oriģinālo rakstu.

Avoti: