Мужская Y-хромосома эволюционирует быстрее всех
Недавно проведенная полная расшифровка мужской Y-хромосомы шимпанзе показала, что за 6 миллионов лет эволюции от обезьяны к человеку эта часть наследственной молекулы претерпела гораздо более интенсивные изменения, чем весь остальной геном.
Это открытие противоречит устоявшимся представлениям генетиков, которые
считали, что мужская Y-хромосома млекопитающих эволюционирует очень медленно,
постепенно теряя те или иные гены в ходе появления на свет новых видов и
подвидов животных. Теперь ученым стало известно, что Y-хромосома вовсе не
находится в стагнации. Причем наиболее быстро эволюционирует та область
Y-хромосомы, которая отвечает за производство мужских половых клеток. Остальная
же часть претерпевает лишь немного более интенсивные изменения по сравнению со
всем геномом.
Мужская Y-хромосома шимпанзе - это только вторая Y-хромосома из всех когда-либо
полностью расшифрованных. Основу этой короткой хромосомы составляют сотни
повторяющихся участков небольших последовательностей фрагментов ДНК, которые
невозможно отличить друг от друга, поэтому современными методами, в которых эта
молекула "нарезается" на небольшие фрагменты и расшифровывается по частям,
выполнить эту задачу чрезвычайно сложно. Впервые полностью расшифровать мужскую
Y-хромосому человека удалось в 2003 году группе директора Института
биомедицинских исследований имени Уайтхеда профессора Дэвида Пейджа. Теперь этот
же коллектив ученых смог впервые представить миру полную последовательность
Y-хромосомы шимпанзе, остальная часть генома которой была опубликована еще в
2005 году.
Хромосомы шимпанзе и человека отличаются как по набору генов, так и по своей
структуре - Y-хромосома шимпанзе за 6 миллионов лет эволюции потеряла от трети
до половины генов, которые несет на себе человеческая мужская хромосома. Для
такого относительно короткого промежутка времени это колоссальные
преобразования, однако они не сводятся только к исчезновению из хромосомы тех
или иных генов, а напоминают постоянную перестройку молекулы. Авторы
исследования считают, что наблюдающиеся изменения в строении Y-хромосомы связаны
с различиями в стратегии размножения шимпанзе и человека. Самки шимпанзе часто
последовательно вступают в половые связи с большим количеством самцов, в
результате чего половые клетки последних конкурируют друг с другом. В этой
конкуренции в более выигрышном положении оказываются самцы, способные
производить большее количество половых клеток по сравнению с другими. Отчасти
эта способность определяется генами, которые несет на себе Y-хромосома, однако в
отличие от остальных хромосом она в процессе деления и размножения половых
клеток оказывается непарной, а потому ее гены во время деления не участвуют в
процессе рекомбинации - обмена генами между парными хромосомами. Этот процесс
рекомбинации в случае остальных хромосом позволяет отделить полезные варианты
генов от вредных и передать по наследству потомству только полезные. Гены же,
наследуемые вместе с Y-хромосомой, не могут быть разделены на полезные и
вредные.
Источник: Inauka.ru