Деградация мужской половой хромосомы остановилась

Стремительная утрата генов, характерная для ранней эволюции мужской половой хромосомы, сошла на нет, утверждают ученые из Института биомедицинских исследований Уайтхеда в Массачусетсе. По их мнению, половая Y-хромосома будет оставаться стабильной в ближайшие десятки миллионов лет, передет GenomeWeb News со ссылкой на работу, опубликованную в журнале 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 заключили, что генетический состав мужской половой хромосомы в течение последних 25 миллионов лет почти не менялся.

Это утверждение расходится с представлением о том, что 200-300 миллионов лет назад, сразу после разделения хромосом на мужские и женские, начался генетический распад Y-хромосомы. Предполагается, что за разделением половых хромосом на женские и мужские (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, то есть потерям генов и целых фрагментов ДНК, в результате чего была утрачена некоторая часть генетического материала мужской половой хромосомы, и она стала меньше женской.

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. В связи с этим родилась теория 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 в Европе 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. «Поскольку 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», — цитирует Lenta.Ru слова Дженифер Хьюз (Jennifer Hughes), одного из авторов исследования.