cromozomul

Cromozomul masculin Y nu va dispărea în viitor, așa cum au prezis unele teorii. Dimpotrivă, cromozomul X feminin conține foarte puține gene importante pentru supraviețuire.

Recent, biologul australian Jennifer Graves a anunțat într-un interviu că cromozomul Y, care îi face pe bărbați bărbați, ar putea dispărea în următorii 5 milioane de ani. Dar biologii americani într-un articol publicat în revista Nature obiectează pentru că scurtarea majorității cromozomului s-a oprit cu mai bine de 25 de milioane de ani în urmă.

Geneticienii britanici au descoperit de ce cromozomul X feminin nu are aproape nici un rol în supraviețuirea corpului. Se pare că a pierdut toate genele importante - pentru că în gamete setul de cromozomi este un singur, haploid și nu, ca și în cazul altor cromozomi - un set de cromozomi dublu. Acest lucru reduce activitatea genelor pe cromozomul X și duce la eșecul rapid al acestora. Acest lucru este afirmat într-un articol publicat în revista PLoS Biology.

Cromozomi sexuali

Toate organismele care se reproduc sexual au cromozomi sexuali, inclusiv plante. Unul dintre cele două sexe are doi cromozomi identici, celălalt sex - doi diferiți. La om, femela are aceiași cromozomi, iar masculul are cromozomi diferiți. În alte organisme, cum ar fi păsările și reptilele, masculii au doi cromozomi sexuali identici, iar femelele au doi cromozomi sexuali diferiți.

La unele specii, un sex nu are doi cromozomi sexuali diferiți, dar are doar un X și niciun al doilea. În acest caz, este marcat cu HO, dar acest lucru nu înseamnă că un sex a dispărut. Diversitatea rămâne, celulele germinale rămân două specii. Astfel, chiar dacă cromozomul Y dispare vreodată, sexul nu va dispărea.

Ce s-a întâmplat cu cromozomul Y masculin

Se crede că cromozomii masculi Y și femela X provin dintr-o pereche de cromozomi „normali” a căror formă și funcție erau identice. De atunci, cromozomul masculin a scăzut treptat ca dimensiune, deoarece o mare parte din acesta nu a fost folosit. Unii oameni de știință cred că în timp va dispărea complet.

O echipă condusă de Jennifer Hughes de la Massachusetts Institute of Technology a demonstrat că acest lucru nu este cazul comparând cromozomul Y uman cu cel al cimpanzeilor. Cromozomul Y este împărțit în cinci secțiuni care au apărut în timpul evoluției strămoșilor noștri umani. Cu fiecare inovație a evoluției, conținutul acestui cromozom este editat și majoritatea genelor originale sunt abandonate. Ca urmare, au apărut cinci regiuni, dintre care prima seamănă cel puțin cu cromozomul original, în timp ce acesta din urmă nu era mult diferit de acesta.

Cromozomul Y uman va fi stabil timp de zeci de milioane de ani

Hughes și colegii săi au încercat să calculeze rata de contracție a cromozomilor masculi prin compararea secțiunilor cromozomului Y la oameni, cimpanzei și macaci rhesus. Strămoșii oamenilor și cimpanzeilor s-au separat relativ recent - în urmă cu doar 6 milioane de ani, astfel încât genomul lor diferă foarte puțin. Ultimul strămoș comun al omului și al macacului a trăit acum aproximativ 25 de milioane de ani, ceea ce ar trebui să fie suficient pentru apariția unor „lacune” semnificative în cromozomul masculin.

Potrivit oamenilor de știință, toate genele importante din primele patru segmente diferă ușor în cromozomii Y ai oamenilor și macaci. Aceasta înseamnă că aceste gene rămân aproximativ aceleași din momentul împărțirii strămoșilor umani și maimuță. În cel de-al cincilea segment, situația este destul de diferită - structura acestei părți a cromozomului Y este foarte diferită la toate speciile de primate. Cromozomul masculin al cimpanzeilor diferă oarecum de cel al oamenilor și al macacilor.

Cariotipul uman (ansamblul tuturor cromozomilor). Este ușor de văzut cât de mic este cromozomul Y în comparație cu ceilalți. Sursă: OpenLearn LABSPACE

Identitatea fragmentelor cromozomiale masculine antice arată că genele lor sunt vitale pentru supraviețuire și reproducere cu succes. În caz contrar, cromozomul Y al oamenilor și al maimuțelor ar conține alte variante ale acestor gene.

Biologii cred că fiecare segment din cromozomul masculin se dezvoltă în același scenariu în două etape. În prima, regiunea trece printr-o etapă de mutații rapide care duc la îndepărtarea părților inutile ale cromozomului. Segmentul intră apoi într-o fază stabilă, în care genele de pe cromozom nu se schimbă și sunt transmise din generație în generație.

Astfel, cea mai mare parte a cromozomului masculin este stabil timp de zeci de milioane de ani.

Este nevoie de un cromozom X?

Cromozomul X feminin este „inclus” numai în unele organe și nu conține aproape gene fără de care corpul nostru nu poate supraviețui.

Profesorul Laurence D. Hurst, care efectuează cercetări la Universitatea Britanică din Bath, a spus că acum există un singur cromozom X activ în corpul uman. La femei, unul dintre cei doi cromozomi X este dezactivat într-un stadiu incipient de dezvoltare. principiu - formând așa-numitul corp Bar), având nivelul necesar de activitate al genelor necesare supraviețuirii. Hearst se compară cu un drum - o autostradă cu două sensuri poate găzdui întotdeauna un număr mai mare de mașini și se poate deplasa mai repede decât un drum cu sens unic.

Ipoteza lui Hearst este că particularitățile cromozomului feminin se datorează faptului că atât în ​​corpul bărbaților, cât și al femeilor este activ doar un singur fir de ADN.

Una dintre proprietățile pe care cromozomul X le-a moștenit din trecut, când strămoșul cromozomului X nu diferea de alți cromozomi, este viteza „citirii” - cât de des o celulă poate citi genele stocate pe cromozom și se poate întoarce în instrucțiuni pentru asamblarea proteinelor sau a altor substanțe.

Când al doilea cromozom X a dispărut sau a fost dezactivat, această rată a fost practic înjumătățită, făcându-l nepotrivit pentru menținerea celor mai frecvent citite gene active. Autorii compară acest lucru cu un blocaj brusc de trafic.

Ideea a fost testată de Hearst și de echipa sa, comparând gradul de activitate al genelor pe cromozomii obișnuiți și X din ADN-ul oamenilor și al altor mamifere. Analiza a arătat că viteza maximă de citire a genelor umane ale cromozomului X a fost de 62 de ori mai mică decât cea a genelor din alte părți ale ADN-ului. De fapt, nu conține gene care necesită lecturi frecvente.

Potrivit lui Hearst X, cromozomul este aproape complet eliminat de toate genele importante pentru supraviețuire, deoarece îi lipsește o a doua copie activă.