Y-хромозомата изчезва ... Какво се случва с мъжете?

Y-хромозомата може да бъде символ на мъжествеността, но според съвременните учени това не е най-стабилната и дори най-необходимата колекция от гени в организма на бозайниците.

Детерминанта на пола

Въпреки факта, че Y-хромозомата носи "основния фактор за секс", или КРЗ ген, който определя на ембриона да се развива мъжки полови белези или не, с изключение на КРЗ-ген в Y-хромозомата е по-дълъг жизненоважни гени, които не са намерени не в хромозомата X. Съответно, хромозомата Y е единствената хромозома, която не е необходима за живота. В крайна сметка жените перфектно оцеляват с две X-хромозоми.

Скоростта на дегенерация

В допълнение, Y-хромозомата бързо отслабва, сякаш е изпаднала във времето. Поради това жените имат две напълно нормални, здрави Х-хромозоми, докато при мъжете в процеса на еволюцията има една пълна Х-хромозома и "изсушена" Y-хромозома.

Ако тази степен на дегенерация се поддържа на сегашното ниво, Y-хромозомата е само четири и половина милиона години в резерв. След това време учените предсказват възможна дегенерация на тази хромозома.

Този период може да изглежда много дълъг, но това не е съвсем вярно, особено като се има предвид, че животът на Земята е съществувал три и половина милиарда години.

Генетична рекомбинация

Y-хромозомата не винаги е била дегенерираща и ненужна част от ДНК кода. Ако погледнете състоянието на нещата преди 166 милиона години, към времето на еволюцията на най-ранните бозайници, позицията на "мъжката" хромозома е напълно различна.

Ранната "proto-y-хромозома" първоначално е със същия размер като х-хромозомата и съдържа набор от едни и същи гени. Y-хромозомата обаче има един основен недостатък. За разлика от всички останали хромозоми, които имаме две копия във всяка клетка, хромозомите Y присъстват там в едно копие и се предават от бащите до синовете.

Това означава, че гените, които се съдържат в Y-хромозомата, не са обект на генетична рекомбинация, един вид "разместване" на гените, която се проявява във всяко поколение и помага за премахване на разрушителните генетични мутации.

Лишени от ползите от "рекомбинацията", гените на хромозомите на Y се влошават с течение на времето и в крайна сметка се изключват от техния геном.

Защитни механизми

Независимо от това, скорошно проучване показа, че гените на хромозомите Y са разработили ефективни защитни механизми, насочени към забавяне на генетичното разграждане.

Например, едно скорошно датско проучване, публикувано в PLoS Genetics, се фокусира върху подробно изследване на генетичния код на Y хромозомите на 62 различни участници. Учените заключават, че Y-хромозомата е редовно подлага на мащабни структурни пермутации, предназначени да "генна амплификация" - здравословна копиране множество гени, отговорни за производството на сперматозоиди. Това "усилване" омекотява загубата на ген в Y хромозомата.

Генетични палиндроми

Изследването също така показва, че хромозомата на Y е развила необичайни генетични структури, наречени палиндроми (ДНК последователности, които се четат еднакво от двата края, например думата "topot"). Генетичните палиндроми защитават Y хромозомата от по-нататъшно разграждане. Всъщност, палиндромните ДНК последователности са в състояние да "преобразуват" гените, т.е. да поправят повредени гени, като използват невредим гръб като шаблон.

Отчитайки други сортове Y хромозоми, например при други бозайници и някои други видове, учените стигат до заключението, че усилването на гените на хромозомите Y е общ принцип за представителите на различни видове.

Научен дебат

По въпроса дали Y-хромозомата ще изчезне с времето или ще може да развие достатъчно защитни механизми, научната общност е разделена на два лагера. Една група настоява, че защитните механизми са отлични при защитата на хромозомата, друг твърди, че тези процеси могат да отложат неизбежното - пълното изчезване на Y-хромозомата от генетичния код на живите организми. Дебатът по този въпрос продължава и няма да изчезне.

изчезване

Отличава по-специално на аргумента в полза на изчезването на Y-хромозомата, Джени Грейвс от La университет Троуб в Австралия, казва, че в дългосрочен план, на Y-хромозомата е обречен, дори и ако успеят да издържат по-дълго от очакваното.

В статия 2016 тя посочва, че японските трънливи плъхове и волове напълно са загубили своите Y хромозоми. Тя твърди, че процесите на загуба на Y хромозомни гени неизбежно водят до проблеми с фертилитета, които на свой ред могат да стимулират образуването на напълно нови видове.

Какво очаква мъжете?

Според учените, дори ако Y-хромозомата при хората изчезне, това не означава, че хората ще изчезнат с нея. Дори при животински видове, които нямат Y-хромозома, все още има разделение на мъжки и женски и се извършва естествено оплождане и репродукция.

В тези случаи, КРЗ ген, който определя мъжки пол, се прехвърля в друга хромозома, което означава, че с течение на времето, може да се наложи мъже напълно вдлъбнатината в Y-хромозома. Въпреки това, новите секс определяне хромозомите - този, който преминава на ген КРЗ, ще трябва да се подложи на същия процес на бавно дегенерация поради същата липса на рекомбинация, и е обречено на разграждане на Y-хромозома.

Изкуствени методи на торене

Докато хромозомата Y е необходима за нормалното човешко възпроизводство, тя вече няма полезни и необходими гени за съществуване. Оказва се, че ако използвате съвременни изкуствени методи за оплождане, тогава Y-хромозомата напълно изчезва нуждата.

Това означава, че генното инженерство може скоро да замести функцията на Y-хромозомния ген, като позволява на двойките от женски пол или неплодородните мъже от същия пол да получат потомство. Въпреки това, дори ако стане възможно всички да забременеят по този начин, е много малко вероятно повечето здрави хора просто да спрат да раждат по традиционния начин, като преминат към изкуствено осеменяване.

Въпреки че съдбата на Y хромозомата е интересна и горещо обсъждана област на генетичните изследвания, няма нужда да се притеснявате още. Ние дори не знаем дали Y-хромозомата ще изчезне напълно. Доста вероятно нейните гени ще могат да намерят начин да се защитят от дегенерация и всичко ще остане същата, каквато беше.