Y-хромосома необходима самцам и вряд ли исчезнет

Половая мужская хромосома несет гены, нужные для фертильности самцов.

Сравнение Y-хромосом восьми африканцев и восьми жителей Европы, проведенное исследователями из Калифорнийского университета во главе с Мелиссой А. Уилсон Сайрес (Melissa A. Wilson Sayres), опровергло распространенное мнение о том, что гены, находящиеся на этой хромосоме не являются важными для нормального функционирования организма.

Известно, что большая часть генов, ранее находившихся на Y-хромосоме, отсутствует. У многих животных эта хромосома практически деградировала, что не мешает этим видам успешно размножаться. Все это позволило некоторым ученым высказывать предположения о том, что Y-хромосома может исчезнуть меньше, чем через 5 миллионов лет. Авторы исследовали последовательности Y-хромосом 16 человек и выяснили, что изменчивость внутри этой крошечной хромосомы, несущей всего лишь 27 генов, крайне мала. Большинство этих генов  отвечают за мужскую фертильность – развитие семенников и созревание сперматозоидов.

Около 200 миллионов лет назад, когда млекопитающие только появились на нашей планете, половые хромосомы были подобны другим парам хромосом и мало отличались друг от друга. Оказалось, что ряд генов, необходимых для обеспечения мужской фертильности, губительны для самок. Это привело к тому, что Х и Y хромосомы прекратили обмениваться генетическим материалом в процесс клеточного деления и каждая из половых хромосом начала эволюционировать сама по себе. Постепенно Y-хромосома утратила часть генов, а изменчивость ее генома существенно снизилась.

Исследователи показали, что из 27 генов, находящихся на Y-хромосоме, 17 сохранились еще с момента появления на Земле млекопитающих. Функции других 10 генов пока мало изучены, но известно, что они появились гораздо позже. В хромосоме присутствует несколько копий этих генов, а потеря одной или нескольких копий генов ведет к мужскому бесплодию. Авторы отмечают, что, несмотря на то, что в настоящее время полностью секвенированы геномы 36 видов млекопитающих, данные о Y-хромосоме представлены лишь в трех из них. Неточности, допущенные при исследовании этой хромосомы в геномах людей, не позволяют полноценно сравнивать последовательности Y-хромосом разных индивидуумов.

Оригинал публикации:  Natural Selection Reduced Diversity on Human Y Chromosomes. PLoS Genet. 2014. e1004064. doi:10.1371/journal.pgen.1004064