Y-хромосома оказалась чемпионом по скорости эволюции
12:26:34 15.01.2010
Мужская половая хромосома шимпанзе эволюционирует с огромной скоростью. Такой вывод был сделан биологами, расшифровавшими последовательность Y-хромосомы Pan troglodytes и сравнившими ее с последовательностью ДНК человеческой Y-хромосомы. Работа исследователей опубликована в журнале Nature . Ее краткое содержание приведено в пресс-релизе института биомедицинских исследований Уайтхеда. Хромосомы млекопитающих делятся на неполовые (аутосомы) и половые хромосомы. Аутосомы в геноме представлены попарно, в то время как половые хромосомы могут существовать поодиночке (в зависимости от вида в единственном числе может быть мужская или женская хромосома). У человека пары не имеет мужская Y-хромосома. Долгое время считалось, что она постепенно деградирует. Многие исследователи предсказывали, что через несколько сотен тысячелетий она может полностью исчезнуть. Авторы новой работы решили проверить правомерность таких прогнозов, сравнив Y-хромосому человека с Y-хромосомой нашего ближайшего родственника - шимпанзе Pan troglodytes (хотя в последнее время появились работы, доказывающие, что это место должен занять орангутан ). На первом этапе исследования авторы расшифровали полную последовательность ДНК мужской половой хромосомы P. troglodytes . Несмотря на то что геном шимпанзе был расшифрован несколько лет назад, Y-хромосома во многом оставалась terra incognita . В ее последовательности очень много повторов, которые существенно затрудняют расшифровку. Сравнительный анализ Y-хромосомы P. troglodytes и Homo sapiens показал, что за шесть миллионов лет с момента разделения эволюционных ветвей двух этих видов последовательности мужских хромосом накопили значительно больше различий, чем аутосомы. Так, шимпанзе потеряли от трети до половины генов, присутствовавших на Y-хромосоме человека. Ученые предположили, что высокая скорость изменений объясняется особенностями половой конкуренции у шимпанзе. Самка спаривается не с одним самцом, а с максимально возможным количеством партнеров. В условиях столь жесткой конкуренции шанс передать свои гены потомкам получают самцы, производящие, например, самое большое количество спермы. Многие гены, управляющие сперматогенезом, расположены на Y-хромосоме, поэтому отбор действует на нее сильнее, чем на весь геном в целом. А так как она не имеет пары, варианты с неэффективными генами исчезают из популяции. У парных хромосом есть возможность сохранять "плохие" гены, потому что их функцию берут на себя аналоги со второй хромосомы. В ближайшем будущем авторы работы намерены проверить свои выводы, получив и проанализировав последовательность ДНК Y-хромосомы других видов млекопитающих.
Мужская половая хромосома шимпанзе эволюционирует с огромной скоростью. Такой вывод был сделан биологами, расшифровавшими последовательность Y-хромосомы Pan troglodytes и сравнившими ее с последовательностью ДНК человеческой Y-хромосомы. Работа исследователей опубликована в журнале Nature . Ее краткое содержание приведено в пресс-релизе института биомедицинских исследований Уайтхеда. Хромосомы млекопитающих делятся на неполовые (аутосомы) и половые хромосомы. Аутосомы в геноме представлены попарно, в то время как половые хромосомы могут существовать поодиночке (в зависимости от вида в единственном числе может быть мужская или женская хромосома). У человека пары не имеет мужская Y-хромосома. Долгое время считалось, что она постепенно деградирует. Многие исследователи предсказывали, что через несколько сотен тысячелетий она может полностью исчезнуть. Авторы новой работы решили проверить правомерность таких прогнозов, сравнив Y-хромосому человека с Y-хромосомой нашего ближайшего родственника - шимпанзе Pan troglodytes (хотя в последнее время появились работы, доказывающие, что это место должен занять орангутан ). На первом этапе исследования авторы расшифровали полную последовательность ДНК мужской половой хромосомы P. troglodytes . Несмотря на то что геном шимпанзе был расшифрован несколько лет назад, Y-хромосома во многом оставалась terra incognita . В ее последовательности очень много повторов, которые существенно затрудняют расшифровку. Сравнительный анализ Y-хромосомы P. troglodytes и Homo sapiens показал, что за шесть миллионов лет с момента разделения эволюционных ветвей двух этих видов последовательности мужских хромосом накопили значительно больше различий, чем аутосомы. Так, шимпанзе потеряли от трети до половины генов, присутствовавших на Y-хромосоме человека. Ученые предположили, что высокая скорость изменений объясняется особенностями половой конкуренции у шимпанзе. Самка спаривается не с одним самцом, а с максимально возможным количеством партнеров. В условиях столь жесткой конкуренции шанс передать свои гены потомкам получают самцы, производящие, например, самое большое количество спермы. Многие гены, управляющие сперматогенезом, расположены на Y-хромосоме, поэтому отбор действует на нее сильнее, чем на весь геном в целом. А так как она не имеет пары, варианты с неэффективными генами исчезают из популяции. У парных хромосом есть возможность сохранять "плохие" гены, потому что их функцию берут на себя аналоги со второй хромосомы. В ближайшем будущем авторы работы намерены проверить свои выводы, получив и проанализировав последовательность ДНК Y-хромосомы других видов млекопитающих. 