Męskie chromosomy. Jaki chromosom jest odpowiedzialny za płeć nienarodzonego dziecka

Męski chromosom, znany z Y, różni się od pozostałych 45, zawartych w zestawie genów normalnej osoby. Ona nie ma partnera. To właśnie dla niej bardziej charakterystyczne są różne mutacje. Jak twierdzą niektórzy badacze, w niedalekiej przyszłości cywilizacja stanie w obliczu całkowitego zniknięcia tego elementu. Z drugiej strony najnowsze badania wykazały, że proces reprodukcyjny może przebiegać bez udziału tego chromosomu.

Co mówią naukowcy?

Według naukowców, chromosomy męskie znikną w ciągu najbliższych dziesięciu milionów lat. Oczywiście nie można w to ufać, ale prognozy są potwierdzone dość wiarygodnymi obliczeniami. Stanie się tak ze względu na utratę elementu struktury funkcjonalności DNA.

Już dziś wiadomo, że chromosomy męskie znacznie różnią się od innych, w tym X, ponieważ nie mogą one wchodzić w wymianę informacji genetycznej podczas procesu reprodukcyjnego. Doprowadziło to do utraty materiału dziedzicznego i nagromadzenia różnych mutacji, które są przekazywane między pokoleniami. Jednak naukowcy zwracają uwagę: obecność tego konkretnego chromosomu, a raczej jego brak, nie będzie przeszkodą w zakładaniu potomstwa.

Najnowsze badania

Często po tym jest dość nieprawdopodobne informacje o kosmitach, ale nie w naszym przypadku. Naukowcy dokładnie zorientowali się, kiedy chromosomy uformowały się jako narzędzie określające płeć płodu. Wcześniej sądzono, że zdarzyło się to po raz pierwszy przed trzema milionami wieków. Badania przeprowadzone w niedawnej przeszłości wykazały, że na 166 milionów lat przed naszym czasem nie było ani chromosomów męskich, ani żeńskich w puli genowej naszego gatunku.

Wielu przylega do teorii, że chromosomy płci (męskie, żeńskie) mają ten sam zestaw genów co źródło. W czasach starożytnych ewolucja ssaków doprowadziła do powstania genu, którego allel stał się podstawą męskiego typu organizmu. Allele w nowoczesnej nauce nazywa się Y, drugie zaczęto oznaczać jako X. Oznacza to, że na początku były prawie identyczne chromosomy, różnica jest w jednym genie. Z czasem Y stał się nośnikiem informacji o genach, bardziej przydatnym dla męskiej połowy rodzaju, ale nieistotnym ani szkodliwym dla samicy.

Niektóre cechy ludzkiego ciała

Naukowcy, odkrywając specyficzne cechy chromosomów męskich i żeńskich, odkryli, że Y nie jest w stanie rekombinować z X w okresie gametogenezy, czyli w momencie dojrzewania komórek płciowych. W związku z tym możliwe zmiany są wywoływane wyłącznie przez mutacje. Informacje genetyczne generowane podczas takiego procesu nie mogą być oceniane przez naturalne mechanizmy jako małżeństwo i nie ma rozcieńczenia odmian genów. W konsekwencji ojciec przekazuje synowi kompletny zestaw - i tak za każdym razem, pokolenie po pokoleniu. Stopniowo liczba modyfikacji kumuluje się.

Proces dojrzewania komórek rozrodczych jest związany z cechą charakterystyczną nasienia. Każdy taki podział jest kolejną możliwością dodatkowych mutacji gromadzących się w chromosomie płci męskiej. Kwasowość podłoża, w którym odbywa się ten proces, również odgrywa rolę - czynnik ten dodatkowo prowokuje nieplanowane mutacje. Naukowcy odkryli, że statystycznie Y jest najczęściej uszkadzanym chromosomem z całego zestawu genów.

To było, będzie

Obecnie liczba genów w chromosomie Y, jak mówią naukowcy, wynosi nie mniej niż 45, ale nie więcej niż 90. Szczegółowe szacunki są nieco inne, zależy to od metod stosowanych przez badaczy. Ale w chromosomie płci żeńskiej zawiera prawie pół tysiąca genów. Ta różnica wynika z procesów ewolucyjnych, które doprowadziły do ​​utraty informacji o genach.

W dawnych czasach naukowcy badający dynamikę chromosomu Y, szacując, że średnio na milion lat, straciło około 4,6 genów. Jeśli taki rozwój będzie kontynuowany w przyszłości, cała informacja genetyczna za pośrednictwem tego obiektu nie będzie już przekazywana w ciągu następnych dziesięciu milionów lat.

Alternatywne podejście

Oczywiście X i Y są chromosomami, których badania w zasadzie stały się dostępne dla ludzkości całkiem niedawno, dlatego głównie naukowcy mają tylko teoretyczne obliczenia, nie posiadające danych potwierdzonych przez praktyczne obserwacje, co zawsze wiąże się z małym prawdopodobieństwem błędu i rozbieżności. Już teraz niektórzy są przekonani, że powyższa opinia jest błędna.

Specjalistyczne badania zostały przeprowadzone w Whitehead Institute. Naukowcy badający męski zestaw chromosomów doszli do wniosku, że zanik genetyczne całkowicie ustał. Był to tylko etap ewolucyjny związany z osobliwościami ludzkiego ciała, a obecnie osiągnięto stan stabilny, który pozostanie taki przez co najmniej dziesięć milionów lat.

Jak to się stało

Wspomniane alternatywne badanie chromosomów X i Y sugerowało sekwencjonowanie 110 000 000 par zasad męskiego chromosomu. Dane genetyczne małp rezus zostały pobrane jako próbki eksperymentalne. Sekwencję uzyskaną podczas pracy porównano z odpowiednią częścią męskiego chromosomu szympansa, a próbę ludzkiej informacji genetycznej przyjęto jako kontrolę. Na podstawie uzyskanych danych możliwe było potwierdzenie założenia o stałości genetycznej zawartości chromosomów męskich przez 25 milionów lat.

Jedna z autorek tego badania, Jennifer Hughes, wyjaśniła, że ​​Y (nazwa męskiego chromosomu) stracił tylko jeden gen, który jest bardzo różny od eksperymentalnych próbek uzyskanych od makaków. Oznacza to, że w niedalekiej przyszłości (jednak tak zwane odstępy czasu, mierzone w milionach lat, mogą być tylko warunkowe), żaden ludzki chromosom nie grozi utratą jakiegokolwiek chromosomu.

Czy to przerażające?

Obecnie naukowcy dokładnie wiedzą, który chromosom jest odpowiedzialny za płeć nienarodzonego dziecka: zależy to od tej 23 pary, która jest reprezentowana w męskim ciele nawet przez nie tę samą parę, ponieważ dla kobiet jest charakterystyczna dla XX wieku, a dla mężczyzn - XY . Dlatego teorie o możliwym zniknięciu Y powodują wiele obaw: czy ludzkość wyginę? Czy jesteśmy gejem?

Naukowcy zapewniają: nie ma powodów do niepokoju. Nie tak dawno temu badania zorganizowane w instytucie badawczym na Hawajach wyraźnie pokazały, że zdrowe potomstwo jest całkiem możliwe, jeśli istnieją dwa geny męskiego chromosomu - i dotyczy to myszy. Oznacza to, że w przyszłości będzie możliwe całkowite obejście tego chromosomu, z powodzeniem odtwarzając bez niego. Dotyczy to również osoby. Naukowcy zwracają uwagę: takie wyniki badań są ważne nie tylko dla tych, którzy obawiają się losu ludzkości w odległej przyszłości. Całkiem możliwe, że pomogą znaleźć odpowiedź na pytania dotyczące eliminacji niepłodności męskiej.

W jaki sposób przeprowadzono eksperyment

Przepływ pracy badaczy sugerował interakcję z komórkami rozrodczymi samców myszy. Pracowaliśmy nad nimi, pozostawiając tylko dwa geny z chromosomu męskiego. Jeden z nich jest odpowiedzialny za tworzenie męskiej struktury ciała, w tym rozwój hormonalny, spermatogenezę, a drugi - za czynnik proliferacji.

W trakcie badań stało się jasne, że gen powodujący rozprzestrzenianie się spermogonii jest jedynym, w którym układ rozrodczy myszy naprawdę musi tworzyć potomstwo.

Co stało się dalej?

Aby przetestować wyniki swoich teoretycznych wniosków, w laboratorium naukowcy nawozili jaja mysie, stosując ulepszone chromosomy męskie. W tym celu zastosowano metodę precyzyjnej iniekcji intracytoplazmatycznej. Zarodki, które wyewoluowały zostały wszczepione w ciało samicy - macicy.

Statystyki pokazały, że 9% wszystkich przypadków ciąży zakończyło się sukcesem, a potomstwo urodziło się całkowicie zdrowe. Ale jeśli proces reprodukcyjny zachodzi z udziałem takiej myszy płci męskiej, której chromosom nie został zmieniony, odsetek udanych ciąż bez odchyleń w rozwoju potomstwa wynosi tylko 26%. To wyraźnie pokazuje, że chromosom płci męskiej w przyszłości może stać się tylko reliktem minionych tysiącleci. Prawdopodobnie możliwe będzie znalezienie na innych chromosomach takich elementów odpowiedzialnych za informację o genach, które odpowiadają chromosomowi męskim. Jeśli aktywujesz ich funkcjonalność, przedmiot, o którym mowa, stanie się całkowicie zbędny.

Onkologia i genetyka

Jakiś czas temu opublikowano badania, z których wynikało prawdopodobieństwo wystąpienia nowotworów złośliwych i utraty męskiego chromosomu. Czasem zdarza się to w starszym wieku. Leukocyty są głównie dotknięte. Naukowcy odkryli również, że jest to jedna z przyczyn wczesnej śmiertelności: mężczyźni ze zmianami genetycznymi zwykle umierają wcześniej, ale kobiety żyją dłużej.

Po raz pierwszy zjawisko to zostało opisane około pół wieku temu, ale konsekwencje, a także przyczyny, nadal pozostają tajną pieczęcią dla społeczeństwa do dnia dzisiejszego. W ramach badania przeprowadzonego w Szwecji, 1553 osoby w wieku 70-84 lat pobrano z krwi. Zbadano jedynie próbki krwi mężczyzn, a próba była przeznaczona dla osób regularnie obserwowanych w klinikach państwowych od co najmniej czterdziestu lat. Zebrane informacje wyraźnie pokazały, że utrata chromosomu męskiego jest charakterystyczna dla tych, których średnia długość życia jest około 5,5 roku mniejsza niż u mężczyzn, którzy nie doświadczyli takiej zmiany. Jeśli liczba leukocytów ze zmienioną informacją o genach zwiększyła się, zwiększyło się prawdopodobieństwo śmiercionośnego wyniku wywołanego przez procesy złośliwe.

Stereotypy i wiarygodne informacje

Zwyczajowo uważa się, że Y jest chromosomem określającym płeć dziecka, a jego funkcje są wyczerpane. W rzeczywistości przechowywana przez niego informacja genetyczna jest ważna dla wielu funkcji. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki badaniu właściwości tego chromosomu możliwe będzie wynalezienie skutecznego leku przeciw nowotworom. Lekarze sugerują, że utrata chromosomu z wiekiem prowadzi do osłabienia układu odpornościowego. To z kolei stwarza warunki do wzrostu komórek złośliwych.