16 сентября 2009, 09:57

Женские и мужские хромосомы меняются генами

Группа ученых из Университета Лейчестера (Великобритания) изучила историю половых хромосом X и Y.
Исследователям удалось продемонстрировать, что эти считавшиеся независимыми хромосомы на самом деле могут обмениваться между собой генами. И более того – в ходе эволюции такой обмен уже происходил!
Гены, ДНК, хромосомы

Практически каждая клетка человеческого тела, за исключением некоторых клеток крови, несет в себе ядро. Внутри ядра находится ДНК – молекулы, представляющие собой длинные цепочки из так называемых нуклеотидов, небольших «строительных блоков». И то, в какой последовательности выстроены эти нуклеотиды (а они бывают четырех разных типов), определяет, по сути, всю жизнь клетки.

При этом в последовательности нуклеотидов выделяют гены – отдельные участки ДНК, каждый из которых несет инструкции по синтезу определенной молекулы. Есть гены, кодирующие миозин – белок мышц; есть гены, кодирующие светочувствительный белок в клетках сетчатки, есть гены, которые кодируют молекулы, отвечающие за управление сразу десятками, а то и сотнями разных процессов.

Вся ДНК, кроме того, разбита на 23 части, каждая из которых намотана на молекулы белка – такая ДНК называется хромосомой. И что самое главное – все клетки, кроме яйцеклеток и сперматозоидов, несут двойной набор хросомом: 46 вместо 23.

Исследователей интересовали хромосомы X и Y, примечательные тем, что определяют пол человека: на Y-хромосоме есть ген SRY, который обеспечивает формирование у эмбриона мужских половых органов. Если у будущего ребенка есть X- (в одном наборе хромосом) и в другом наборе Y-хромосома, то рождается мальчик. Если досталось две X-хромосомы – на свет появляется девочка.

Ученые особо подчеркивают, что так было далеко не всегда. До появления млекопитающих пол определялся другими механизмами, которые, кстати, сохранились у отдельных видов до сих пор, и те хромосомы, которые сейчас называются половыми, друг от друга не отличались. Это приводило к тому, что отдельные гены могли перемещаться между хромосомами. Лишь после того, как Y-хромосома приобрела свои особенные черты и стала не похожа на X-хромосому, половые хромосомы обрели независимость друг от друга.

Как считали генетики ранее, независимость полную. Ген из Y никогда не попадал в X, и со временем различия только увеличивались. Y-хромосома все укорачивалась (сейчас она втрое меньше X), и некоторые исследователи даже стали предсказывать ее окончательное исчезновение. В частности, еще в 2004 году такое заявление сделала австралийский генетик Дженни Грэйвс: по ее оценкам, мужская хромосома должна была исчезнуть в течение 10 млн лет.

Ученые выяснили, что даже из той области Y-хромосомы, которая считалась исключительно мужской, гены могут переноситься в X-хромосому – женскую. И, судя по всему, данный процесс может протекать в обратном направлении. Во всяком случае выводы исследователей, приведенные в журнале The American Journal of Human Genetics, такое предположение допускают.

Анализ генетического материала позволил выяснить, что частота переносов материала из X-хромосомы в Y (из женской в мужскую) в десятки тысяч раз больше частоты мутаций в собственных генах хромосомы Y. Возможно, делают предварительный вывод исследователи, таким образом геном спасается от разрушительного действия мутаций.
Чтобы получать лучшие материалы дня, недели, месяца, подписывайтесь на наш канал. Здесь мы добавляем смысла каждой новости.