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.
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.
Смотрите также:
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
Найден ген ожирения 
Ученые выяснили, что 1,7 млн лет назад предки человека болели раком 
Ученые выяснили, что «денисовцы» появились на Алтае раньше неандертальцев 
Американские ученые нашли способ замедлить рост раковых клеток 
