Y-хромосоме расширили полномочия

Не так давно биологи выяснили, что половая Y-хромосома за время своей эволюции потеряла огромное количество генов и что теперь у неё осталось только 3% от того генетического набора, который имелся когда-то. Для сравнения: Х-хромосома сохранила 98% генов. Эти данные вызвали к жизни гипотезу об исчезающей Y-хромосоме, смысл которой в том, что в некоем эволюционном будущем от мужской хромосомы останется пустое место. Правда, потом оказалось, что скорость исчезновения Y-хромосомы несколько преувеличена, а совсем недавно появилось исследование, согласно которому Y-хромосома вообще не может исчезнуть, так как в ней есть гены, абсолютно необходимые мужскому организму. Однако этот вывод был сделан после сравнения половых хромосом у нескольких мужчин, европейцев и африканцев, между собой и с митохондриальной ДНК. То есть вывод о сохранности Y-хромосомы не подкреплялся ни собственно примером этих самых необходимых генов, ни изучением её у других млекопитающих.

А вот исследователи из Института Уайтхеда (США) во главе с Дэвидом Пэйджем (David Page) именно это и сделали: они сравнили Y-хромосомы у человека, шимпанзе, макаки-резуса, мармозетки, крысы, мыши, буйвола и сумчатого южноамериканского опоссума. Вообще, когда занимаются секвенированием («прочитыванием») ДНК у очередного зверя, то Y-хромосому стараются не трогать, потому что её по некоторым причинам читать труднее, чем прочие хромосомы. Однако на этот раз учёные сосредоточились именно на Y-хромосоме, хотя в целом работа и потребовала более десяти лет.

utkonosЧтобы сформировать мужскую половую систему, утконосы пользуются другим геном, нежели остальные звери. (Фото Shin Yoshino.)

В результате, получив последовательности Y-хромосом и сравнив их с Х-хромосомами, исследователи нашли 36 генов, которые присутствовали на обеих половых хромосомах (полностью все 36 совпадали как минимум у одного из восьми видов млекопитающих, «участвовавших» в исследовании). Многие из этих генов имеют отношение к регуляции транскрипции, трансляции и других важных молекулярных процессов. Более того, удалось найти два гена, UBE1Y и KDM5D, которые сохранились в Y-хромосоме у сумчатых и плацентарных зверей.

То, что эти гены остались у двух таких разных ветвей млекопитающих (не будем забывать, что сумчатые — одна из самых древних групп животных), говорит о неслучайном характере эволюционной деградации Y-хромосомы. Если бы Y-хромосома «просто исчезала» и все её гены и области имели бы одинаковое значение для эволюции, вряд ли можно было бы найти общие черты между хромосомами разных ветвей млекопитающих. Что же до пары UBE1Y и KDM5D, то эти гены, по словам учёных, участвуют в процессах конденсации хромосом (то есть упаковки, укладки ДНК в компактную хромосому), и в этом качестве они, по-видимому, незаменимы.

В то же время оказалось, что эффект от генов, которые есть на обеих половых хромосомах, зависит от того, работают ли эти гены вместе или поодиночке. Это значит, что гены на Y-хромосоме вносят свой вклад в конечный результат, и даже, более того, Y-хромосомные гены «активничают» в самых разных тканях организма. А ведь считалось, что мужская хромосома обслуживает только мужскую половую систему. Иными словами, Y-хромосоме расширили полномочия: она, как выяснилось, востребована и в других органах и тканях, её гены дополняют гены Х-хромосомы, и, несмотря на уменьшение мужской хромосомы, организм без неё всё же прожить не сможет.

Это исследование было опубликовано в Nature — вместе с другим, в котором учёные из Лозаннского университета (Швейцария) анализируют роль половых хромосом у 15 видов животных, в том числе утконосов (самых древних из зверей) и кур (которые вообще не звери, а птицы). Хенрик Кессман (Henrik Kaessmann) и его коллеги обнаружили, что ген SRY (один из самых знаменитых генов, который необходим для развития мужской половой системы) не появляется у зверей до расхождения первозверей (утконосов, ехидн и проехидн) и плацентарных млекопитающих (все, кроме первозверей и сумчатых). Но обычно считалось, что SRY возник гораздо раньше. (С другой стороны, формирование пола у первозверей зависит от другого гена, AMH, то есть эта группа воспользовалась для этого альтернативным молекулярно-генетическим решением.)

Сам же SRY возник 180 млн лет назад, после отделения первозверей, но накануне появления сумчатых. Впрочем, несмотря на различия, гены AMH у первозверей и AMH у всех прочих зверей работают схожим образом, запуская близкие цепи реакций. А вот у кур половая хромосома появилась только 140 млн лет назад.

Эти данные говорят о том, что Y-хромосома не была дана млекопитающим при их появлении на свет, и судьба её в эволюции гораздо сложнее, чем просто уменьшение. Кроме того, швейцарские исследователи, как и их коллеги из Массачусетского технологического института, обнаружили, что Y-хромосома активна не только в половой системе, но и в других тканях.

Правда, возникает вопрос, как древнейшие звери, которые ещё не разделились на разные группы, определяли свой пол. Возможно, половая принадлежность у древнейших млекопитающих формировалась под влиянием внешних факторов — то есть примерно как у современных крокодилов, у которых пол детёныша зависит от окружающей температуры.

По материалам Института Уайтхеда и The Scientist.
Источник: compulenta.computerra.ru

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

2 Responses to Y-хромосоме расширили полномочия

  1. София говорит:

    конечно игрик хромосома более древняя так как восходит в началу творения Адама первого человека. Когда Адама клонировали из праха земного то есть из мумии ранее жившего хомо сапиенс мужского рода вымершего после всемирного катаклизма на земле. И тот которого в библии назвал Моисей Господь через некоторое время решил что если на земле будет однополый хомо сапиенс и он опять умрет и Господу придется опять заново клонировать следующего. Тогда Он принял решение из половой пары мужчины клонировать противоположный пол. Из икс хромосомы взял часть (ребро) и из этой части клонировал женщину. После такой генетической операции бывшая (исходная) икс хромосома после ампутации одного ребра стала иметь вид тот который мы имеем сейчас в половой у мужских особях то есть игрик, так как у нее нет одного ребра. А женская половая хромосома получила исходный материал то есть такую полноценную хромосому которая была у первого мужчины и его клона до удаления ребра из половой хромосомы. Но придет время когда к игрек хромосоме «пришьют» недостающее ребро преобразуя игрек хромосому в ее первозданный вид икс хромосому, что бы вернуть бессмертие об этом сказано в неком манускрипте египетском, правда в завуалированном виде скрытом до времени. В Египте есть материалы толкуемые правда по другому египтологами по не знанию доказывающие о клонировании в те древние времена. Но это не для маленькой заметки уважаемые генетики.

  2. Крэйзи говорит:

    Маразм. Советую пойти опять в свой любимый храм и еще чуток понюхать благовоний или на иконы поглазеть, прочесть одну и туже книжку еще раз 200, потом задом на перед раз 200, и не смотреть в сторону науки…
    А для конкретики насчет рёбер… у некоторых людей пар ребер больше, у некоторых меньше, с какому количеству нечетное ребро добавлять? к 12-ти парам или к 14-15?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *