Y-хромосома, несомненно, является каким-то образом символом мужественности. Наконец, вот ген SRY, который определяет, станет ли эмбрион мужским (XY) или женским (XX). Проблема, однако, в том, что, хотя она инициирует мужской пол, Y-хромосома содержит несколько других генов и, между прочим, не имеет существенного значения для жизни. В конце концов, женщины как-то уживаются.
Y-хромосома
На этом плохие новости не заканчиваются, потому что Y-хромосома быстро дегенерирует. В результате у женщин есть две совершенно нормальные X-хромосомы, а у мужчин - нормальные X и слегка потрепанные Y.
Если уровень дегенерации продолжается, Y-хромосоме всего 4,6 миллиона лет, прежде чем она полностью исчезнет. Думаешь, это надолго? Стоит добавить, что жизнь на Земле существует уже 3,5 миллиарда лет.
Однако Y-хромосома не всегда была такой неуместной. Если вернуться на 166 миллионов лет назад, у первых млекопитающих все было немного иначе. Ранняя «прото-Y» хромосома изначально имела тот же размер, что и Х-хромосома, и фактически содержала те же гены. Однако у него был серьезный недостаток - он появился только в одном экземпляре, в отличие от других.
Это означает, что гены на Y-хромосоме не могут рекомбинировать или «перетасовывать» гены в каждом поколении, что помогает устранить вредные мутации. Без этого гены Y-хромосомы со временем начали дегенерировать и в конечном итоге полностью исчезли из генома.
Хорошая новость заключается в том, что недавнее исследование показало, что Y-хромосома изобрела хитроумные механизмы, замедляющие скорость потери генов, а возможно, и вовсе останавливающую ее. Анализ, проведенный датской исследовательской группой, включал секвенирование фрагментов Y-хромосомы 62 разных мужчин.
Исследование показало, что существует некоторая предрасположенность к структурным перестройкам, позволяющим приобретать множественные копии генов, которые поддерживают здоровую функцию сперматозоидов и смягчают деградацию. Также были обнаружены довольно необычные структуры, называемые палиндромными последовательностями, которые были разработаны Y-хромосомой.
Палиндромные последовательности также защищают гены от дальнейшей деградации. В ходе исследования ученые зафиксировали высокий процент «конверсий генов» в палиндромных последовательностях Y-хромосомы.
Фактически это процесс копирования и «вставки» генов, который позволяет вам восстанавливать поврежденные гены, используя неповрежденную копию в качестве шаблона.
Существует множество доказательств того, что амплификация гена Y-хромосомы является принципом, и эти гены играют ключевую роль в производстве спермы. Как пишут исследователи в журнале Molecular Biology and Evolution, увеличение числа копий генов является результатом естественного отбора, по крайней мере, у мышей.
Научное сообщество очень разделено по поводу того, действительно ли Y-хромосома исчезнет. Одни говорят «да», другие - нет. Последняя группа считает, что у них есть защитные механизмы, которые его спасут. Однако дебаты открыты и продолжаются.
Однако Дженни Грейвс из Университета Ла Троб в Австралии считает, что защитный механизм - последнее средство для Y-хромосомы и в конечном итоге не сработает. В долгосрочной перспективе это обречено.
Грейвс указывает на виды, которые полностью утратили свою хромосому Y. Он также утверждает, что утраченные или созданные генные процессы неизбежно приводят к проблемам с фертильностью. Это, в свою очередь, могло привести к появлению совершенно новых видов.
Исчезновение Y-хромосомы не означает падение мужчины. Даже у видов, которые уже потеряли свои Y-хромосомы, самки и самцы по-прежнему должны воспроизводиться. В этих случаях ген SRY просто переместился на другую хромосому. Новая хромосома, определяющая пол (та, на которую сместился ген SRY) также начнет дегенерировать со временем по той же причине, что и Y-хромосома, - из-за отсутствия рекомбинации.
У нас также есть различные методы генной инженерии, так что функции гена Y-хромосомы могут вскоре быть заменены, но маловероятно, что люди перестанут воспроизводиться естественным путем. Хотя по этой теме начались жаркие споры, поводов для беспокойства нет, по крайней мере, в ближайшие 4,6 миллиона лет.