Эволюция Y-хромосомы
Полная расшифровка
мужской Y-хромосомы ближайшего родственника человека - шимпанзе,
которая была проведена впервые, показала, что за 6 миллионов лет
эволюции от обезьяны к человеку эта часть наследственной молекулы
претерпела гораздо более интенсивные изменения, чем весь остальной
геном, сообщают американские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature в среду.
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. Напротив, постоянно идет процесс перестройки и обновления ее
отдельных участков и всей хромосомы в целом.
"Область Y-хромосомы, эволюционирующая наиболее быстро - это та ее
часть, которая отвечает за производство мужских половых клеток.
Остальная часть Y претерпевает лишь немного более интенсивные изменения
по сравнению со всем геномом", - сказала Дженифер Хьюгс (Jennifer
Hughes), ведущий автор публикации, слова которой приводит пресс-служба
Института биомедицинских исследований имени Уайтхеда.
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 расшифровки ДНК, 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, профессора Дэвида Пейджа (David
Page). 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 шимпанзе тех или иных генов, а напоминают
постоянную перестройку молекулы.
"Этот процесс напоминает бесконечную реконструкцию одной из комнат в
доме, где постоянно живут люди. Остальная часть генома развивается куда
менее активно", - сообщает Пейдж.
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.
Авторы статьи считают, что именно по этой причине эволюционный
процесс затрагивает Y-хромосому как единое целое, активно перестраивая
ее структуру и изменяя содержимое.
Для того, чтобы более детально изучить этот вопрос, ученые намерены в будущем расшифровать Y-хромосомы других млекопитающих. 13.01.2010
Источник: http://www.rian.ru/science/20100113/204335273.html |