Загадки Y-хромосомы: хрупкое создание, которое скоро исчезнет

---

Y-хромосома не схожа на другие 45 хромосом человеческого генома. У нее нет пары, она «собирает» в себе все вероятные мутации и фактически все исследователи убеждены, что быстро мужская половая хромосома совершенно исчезнет. Тем более, как выяснилось не так давно, для размножения она не очень и нужна.
По прогнозам ученых, Y-хромосома жителя нашей планеты потенциально может вполне утратить свою функцию и исчезнуть из генома в течение последующих 10 миллионов лет. «Мужская» половая хромосома веско различается от иных хромосом, и, а конкретно, от Х-хромосомы тем, что при размножении особи не способна обмениваться генетическим участками. В итоге ее потомственный материал обнищал и хромосома накопила мутации, которые передаются из поколение в поколение. Но не стоит паниковать: как проявили заключительные исследования, в дальнейшем люди сумеют заводить деток и без роли Y-хромосомы.
Мужская особенность
До недавних пор числилось, что X- и Y-хромосомы возникли около 300 миллионов годов назад, но совершенно не так давно ученые узнали, что хромосомное определение пола отсутствовало еще 166 миллионов годов назад.
Согласно более распространенной теории, X- и Y-хромосомы произошли от пары схожих хромосом, когда у старых млекопитающих появился ген, один из аллелей которого обращал развитие организма по мужскому типу. Хромосомы, несущие этот аллель, стали Y-хромосомами, а 2-ая хромосома в данной паре стала X-хромосомой. Таким образом, X- и Y-хромосомы вначале отличались лишь одним геном. Со временем, гены, полезные для самцов и вредные либо не имеющие значения для организма самок, стали развиваться в Y-хромосоме.
Y-хромосома не рекомбинирует с Х-хромосомой в процессе созревания половых клеток(гаметогенеза), потому изменяться она может лишь в итоге мутаций. Полученная в итоге генетическая информация не отбраковывается не «разбавляется» новенькими разновидностями генов, потому фактически без конфигураций передается от отца к отпрыску в протяжении фактически всех поколений. Со временем количество вредных мутаций неминуемо растет.
В процессе гаметогенеза сперматозоиды подвергаются множественным клеточным дроблениям, и каждое из их предоставляет возможность для скопления мутаций. К тому же сперматозоиды находятся в высокоокислительной среде яичек, которая содействует появлению новейших мутаций. Именно потому Y-хромосома «ломается» намного почаще иных хромосом.
Стоп распаду «мужской» хромосомы
В процессе эволюции Y-хромосома жителя нашей планеты растеряла великую часть
изначально имевшихся в ней генов, и на данный момент, по различным оценкам, содержит от 45 до 90 генов по сопоставлению с приблизительно 1400 генами на Х-хромосоме. Раньше ученые делали прогноз, по которому при подсчитанной скорости утраты 4,6 генов на миллион лет, Y-хромосома жителя нашей планеты потенциально может вполне утратить свою функцию в течение ближайших 10 миллионов лет.
Но есть и иное воззрение: творцы исследования, проведенного в Институте биомедицинских исследований Уайтхеда, считают, что стремительная утрата генов - генетический «распад», которым характеризовалась ранешняя эволюция мужской половой хромосомы, сошел на нет, и Y-хромосома остается условно стабильной в наиблежайшие 10-ки миллионов лет.
Исследователи секвенировали 11 миллионов пар нуклеотидных оснований Y-хромосомы макак-резусов. Сравнивая эту последовательность с подобным участком на мужской половой хромосоме, также на Y-хромосоме шимпанзе, ученые пришли к выводу о том, что генетический состав мужской половой хромосомы в течение заключительных 25 миллионов лет фактически не изменялся.
По словам 1-го из творцов исследования, Дженифер Хьюз(Jennifer Hughes), в виду того, что «у жителя нашей планеты всего один ген был утрачен Y-хромосомой в сопоставлении с макак-резусами, мы можем быть убеждены в том, что в наиблежайшие миллионы лет мужская хромосома не исчезнет».
Зачатие без Y-хромосомы
Гавайские исследователи показали, что для зачатия здорового потомства самцам мышей довольно всего 2-ух генов из Y-хромосомы. Авторы статьи считают, что в дальнейшем вероятно появление методики, дозволяющей обойтись при человеческой репродукции совершенно без Y-хромосомы. Кроме того, приобретенный итог потенциально имеет великое значение для борьбы с мужским бесплодием.
Ученые употребляли половые клеточки, приобретенные от самцов мышей, у которых от Y-хромосомы были оставлены лишь два гена - SRY(Sex-determining Region of Y)- более означаемый ген на Y-хромосоме, который отвечает за развитие организма по мужскому типу, выработку мужских гормонов и сперматогенез, и фактор пролиферации сперматогониев Eif2s3y. Как установили исследователи, Eif2s3y- единый ген Y-хромосомы, требующийся для обычного формирования сперматозоидов.
Полученными мужскими половыми клеточками были позже in vitro оплодотворены яйцеклетки с применением способа интрацитоплазматической инъекции(ROSI). Развившиеся эмбрионы имплантировали в матки самок. В итоге данной процедуры 9 процентов беременностей закончилось рождением здорового потомства, а у самцов с полной Y-хромосомой этот показатель оказался равен 26 процентам. В будущем, по воззрению ученых, можнож вообщем обойтись без Y-хромосомы в случае ее дефектности. Если на иных хромосомах будут найдены гены, взаимодействующие с генами Y-хромосомы, то активация таковых партнерских генов теоретически сумеет вполне заменить их функции.
Защита от рака?
Недавно в журнальчике Nature выпустили данные, обнаружившие, что утрата Y-хромосомы в клеточках крови(лейкоцитах), нередко наблюдаемая у пожилых парней, связана с завышенным риском развития онкологических болезней и более ранешней по сопоставлению с дамами смертностью.
Это явление в первый разов было описано приблизительно 50 годов назад и до сих пор его предпосылки и последствия оставались в большей ступени невыясненными. Теперь шведские ученые выучили эталоны крови 1153 пожилых парней в возрасте от 70 до 84 лет, которые наблюдались в больницах с 40 лет. Как оказалось, мужчины, в большей доли образчиков крови которых была выявлена утрата Y-хромосомы, жили в среднем на 5,5 лет меньше по сопоставлению с теми, у кого не наблюдалось такового явления. Кроме этого, увеличение числа таковых клеток крови веско увеличивало опасности парней умереть от рака.
«Многие считают, что Y-хромосома содержит лишь гены, вовлеченные в определение пола и создание сперматозоидов, но на самом деле ее гены также участвуют в исполнении иных главных функций, к примеру, они потенциально могут играться роль в предотвращении развития опухолей, - отметили творцы в собственной статье. - Наша догадка состоит в том, что возрастная утрата Y-хромосомы нарушает иммунную «бдительность» клеток крови, что дозволяет опухолевым клеточкам бесконтрольно расти и трансформироваться в рак».
Полученные результаты дозволяют предположить, что анализ крови на наличие лейкоцитов, утративших Y-хромосому, готов стать новеньким подходом к выявлению завышенного риска развития онкологических болезней у парней. При этом исследователи выделили, что наличие таковых клеток в маленьком количестве не чрезвычайно опасно, но их преобладание может
указывать на высочайший риск развития рака.
***
Y-хромосома, самый основной мужской половой признак, на уникальность подвержена воздействию наружных причин. Из-за того, что хромосома непарная, она не участвует в рекомбинации и накапливает все мутации, и вредные, и полезные. Ученые не разов предвещали этому странному генному скоплению быстрый конец, но оно все еще держится - как и положено истинней мужской хромосоме.

Нашли ошибку?

---