Мужская хромосома останется стабильной в ближайшие миллионы лет

Стремительная утрата генов — генетический "распад", которым характеризовалась ранняя эволюция мужской половой хромосомы, сошел на нет, и половая Y-хромосома останется относительно стабильной в ближайшие десятки миллионов лет, сообщает GenomeWeb News.

Результаты исследования, проведенного в Институте биомедицинских исследований Уайтхеда в Массачусетсе, публикует журнал Nature.

Группа авторов под руководством директора Института, Дэвида Пейджа (David Page), просеквенировала 11 миллионов пар нуклеотидных оснований (числом нуклеотидных пар измеряется длина ДНК) Y-хромосомы макак-резусов. Сравнивая эту последовательность с аналогичным участком на мужской половой хромосоме, а также на Y-хромосоме шимпанзе, ученые пришли к выводу о том, что генетический состав мужской половой хромосомы в течение последних 25 миллионов лет почти не менялся.

Это утверждение расходится с представлением о том, что сразу после разделения хромосом на мужские и женские 200-300 миллионов лет назад начался генетический распад, или деградация, Y-хромосомы. Предполагается, что за разделением половых хромосом на женские и мужские, т.е. X- и Y-хромосомы, последовала серия так называемых "стратификационных событий", которые сдерживали обмен генетической информацией между этими хромосомами при скрещивании.

Прекращение обмена генетическим материалом между Y- и X-хромосомами связано с формированием поло-специфического участка на мужской хромосоме, который не имел своего аналога на женской хромосоме. Это обусловило подверженность Y-хромосомы делециям, т.е. потерям генов и целых фрагментов ДНК, в результате чего была утрачена некоторая часть генетического материала мужской половой хромосомы, и она стала меньше женской половой хромосомы.

По оценкам ученых, за пять стратификационных событий поло-специфический участок на мужской хромосоме потерял около трех процентов генов, которые изначально были одинаковыми как для X-, так и для Y-хромосомы.

Это породило теорию о том, что Y-хромосома продолжает деградировать вплоть до исчезновения.

Однако исследование Дэвида Пейджа и его коллег установило, что в ходе эволюции деградация мужской половой хромосомы у предков обезьян Старого Света и приматов по человеческой линии остановилась около 30 миллионов лет назад. Ни у макак-резусов, которые отделились от человеческой ветви эволюции 25 миллионов лет назад, ни у шимпанзе, отделившихся шесть миллионов лет назад, никаких изменений поло-специфических участков Y-хромосом после расхождения с общим предком не отмечено.

На поло-специфическом участке Y-хромосомы человека обнаружена потеря одного предкового гена. По словам одного из авторов исследования, Дженифер Хьюз (Jennifer Hughes), в виду того, что "ни один ген не исчез с Y-хромосомы макак-резусов, и всего один ген был утрачен Y-хромосомой человека, мы можем быть уверены в том, что в ближайшие миллионы лет мужская хромосома никуда не денется".