Профессор генетики Даррен Гриффин и преподаватель молекулярной биологии и репродукции Питер Эллис из Университета Кента в своей новой книге рассказали, что Y-хромосому, благодаря которой на свет появляются мужчины, ждет неизбежная полная деградация.

Дегенерация Y-хромосомы идет уже сейчас. И если дело продолжится теми же темпами, она исчезнет через 4,6 млн лет. Это может звучать как большой срок, если только не вспомнить о возрасте Земли — 3,5 млрд лет, пишут авторы в статье на Science Alert.

Y-хромосома не всегда была такой. Если мы отмотаем время на 166 млн лет назад, до самых первых млекопитающих, то увидим совершенно иную картину. Ранняя «прото-Y-хромосома» первоначально была того же размера, что и Х-хромосома, и содержала все те же гены.

Однако Y-хромосомы имеют фундаментальный недостаток. В отличие от всех других хромосом, которые имеются в двух копиях в каждой из клеток, Y-хромосомы присутствуют в виде единственной копии, передаваемой от отцов к их сыновьям.

Это означает, что гены на Y-хромосоме не могут подвергаться генетической рекомбинации, «перетасовке» генов, которые происходят в каждом поколении, что помогает устранить повреждающие мутации.

Лишенные преимуществ рекомбинации, Y-хромосомные гены дегенерируют с течением времени и в конечном итоге теряются из генома.

Несмотря на это, недавние исследования показали, что Y-хромосома разработала некоторые довольно действенные механизмы, замедляющие скорость потери гена.

Например, в ходе недавнего датского исследования, опубликованного в PLoS Genetics, были секвенированы фрагменты Y-хромосомы у 62 разных мужчин. Ученые обнаружили, что она подвержена крупномасштабным структурным перестройкам, позволяющим проводить «усиление генов» — получать нескольких копий генов, что способствует здоровью сперматозоидов и снижает опасность потери гена.

Исследование также показало, что у Y-хромосомы развились необычные структуры, называемые «палиндромами» (последовательности ДНК, которые читаются одинаково, с какого конца ни подступись, как слово «топот»), которые защищают его от дальнейшей деградации.

По отношению к вопросу о том, исчезнет ли Y-хромосома совсем, научное сообщество разделено на две половины. Первая считает, что защитные механизмы выполняют большую работу и в итоге спасут Y-хромосому. Вторые убеждены, что эти меры могут лишь отсрочить неизбежное исчезновение мужской хромосомы.

Авторы книги отмечают, что, даже если Y-хромосома перестанет существовать, это необязательно будет означать, что самцы (и мужчины) исчезнут. Даже у видов, которые полностью потеряли свои Y-хромосомы, все равно остаются самцы и самки, необходимые для размножения.

В этих случаях ген — «переключатель полов» SRY, располагавшийся на Y, переместился на другую хромосому. Однако новая хромосома, определяющая пол, снова начинает процесс дегенерации из-за того же недостатка рекомбинации, которым страдала обреченная Y-хромосома.

Источник: Моя планета