Die Y-chromosoom verdwyn - So, wat sal vir mans gebeur?
Chromosoom Y in rooi, langs die veel groter X-chromosoom.
Nasionale Menslike Genoom Navorsingsinstituut

Die Y-chromosoom kan 'n simbool van manlikheid wees, maar dit word al hoe meer duidelik dat dit alles behalwe sterk en blywend is. Alhoewel dit die "Master switch" geen, SRY, wat bepaal of 'n embrio as manlik (XY) of vroulik (XX) sal ontwikkel, dit bevat baie min ander gene en is die enigste chromosoom wat nie nodig is vir die lewe nie. Vroue bestuur immers net fyn sonder een.

Daarbenewens het die Y-chromosoom vinnig gedegenereer, met wyfies met twee perfek normale X-chromosome, maar mans met 'n X en 'n verduisterde Y. As dieselfde tempo van degenerasie voortduur, het die Y-chromosoom net 4.6m jaar oor voordat dit heeltemal verdwyn. Dit mag dalk soos 'n lang tyd klink, maar dit is nie wanneer jy dink dat die lewe op aarde vir 3.5 miljard jaar bestaan ​​het nie.

Die Y-chromosoom is nie altyd so gewees nie. As ons die klok na 166m jaar gelede terugkeer, tot die heel eerste soogdiere, was die storie heeltemal anders. Die vroeë "proto-Y" -chromosoom was oorspronklik dieselfde grootte as die X-chromosoom en bevat al dieselfde gene. Y-chromosome het egter 'n fundamentele fout. In teenstelling met alle ander chromosome, waarvan ons twee kopieë van elk van ons selle het, is Y-chromosome slegs teenwoordig as 'n enkele kopie wat van vaders na hul seuns oorgedra is.

Dit beteken dat gene op die Y-chromosoom nie genetiese rekombinasie, die "skommelende" van gene wat in elke generasie voorkom, kan help om skadelike geenmutasies uit te skakel nie. Ontneem van die voordele van rekombinasie, Y chromosomale gene degenerate oor tyd en word uiteindelik van die genoom verlore.


innerself teken grafiese in


Ten spyte hiervan, het onlangse navorsing getoon dat die Y-chromosoom 'n paar redelike oortuigende meganismes ontwikkel het om die remme aan te skakel, wat die tempo van geenverlies tot 'n moontlike stilstand vertraag.

Byvoorbeeld, 'n onlangse Deense studie, gepubliseer in PLoS Genetics, gesekerde gedeeltes van die Y-chromosoom van 62 verskillende mans en het bevind dat dit geneig is tot grootskaalse strukturele herrangskikkings wat "geenversterking" moontlik maak - die verkryging van veelvuldige kopieë van gene wat gesonde spermfunksie bevorder en genverlies versag.

Die studie het ook getoon dat die Y-chromosoom ongewone strukture genaamd "palindromes" ontwikkel het (DNA-reekse wat dieselfde vorentoe as agteruit lees - soos die woord "kajak"), wat dit beskerm teen verdere agteruitgang. Hulle het 'n hoë dosis van "geen-omskakeling-gebeurtenisse" binne die palindromiese rye op die Y-chromosoom aangeteken. Dit is basies 'n "kopieer en plak" proses wat beskadigdes toelaat om herstel te word deur 'n onbeskadigde rugsteunkopie as 'n sjabloon te gebruik.

Op soek na ander spesies (Y-chromosome bestaan ​​in soogdiere en ander spesies), a groeiende liggaam van bewyse dui daarop dat Y-chromosome geen versterking 'n algemene beginsel oor die hele linie is. Hierdie versterkte gene speel kritiese rolle in spermproduksie en (ten minste in knaagdiere) in die regulering van nageslag seks verhouding. Skryf in Molekulêre Biologie en Evolusie Navorsers bewys onlangs dat hierdie toename in geenkopie in muise die gevolg is van natuurlike seleksie.

Op die vraag of die Y-chromosoom eintlik sal verdwyn, is die wetenskaplike gemeenskap, soos die Verenigde Koninkryk op die oomblik, is tans verdeel in die "verlate" en die "restant". Laasgenoemde groep voer aan dat sy verdedigingsmeganismes 'n goeie werk doen en die Y-chromosoom gered het. Maar die verladers sê dat alles wat hulle doen, die Y-chromosoom toelaat om deur die vingernaels vas te klou, voordat hulle uiteindelik uit die krans val. Die debat gaan dus voort.

'N Voorste voorstander van die verlofargument, Jenny Graves van La Trobe Universiteit in Australië beweer dat, as jy 'n langtermynperspektief neem, die Y-chromosome onvermydelik gedoem word - selfs al hou hulle soms langer as wat verwag is. In 'n 2016-papier, sy wys daarop Wat Japannese spiny rotte en molvolle het hul Y-chromosome heeltemal verloor - en beweer dat die prosesse van gene wat verlore gaan of geskep word op die Y-chromosoom, noodwendig lei tot vrugbaarheidsprobleme. Dit op sy beurt kan uiteindelik die vorming van heeltemal nuwe spesies aandryf.

Die ondergang van mans?

Soos ons in 'n hoofstuk in a nuwe e-boek, selfs as die Y-chromosoom by mense verdwyn, beteken dit nie noodwendig dat mans self op pad is nie. Selfs in die spesies wat hulle Y-chromosome eintlik heeltemal verloor het, is mans en vrouens albei nog benodig vir voortplanting.

In hierdie gevalle het die SRY "master switch" geen wat genetiese maal bepaal, na 'n ander chromosoom verskuif, wat beteken dat hierdie spesies mans produseer sonder 'n Y-chromosoom. Die nuwe geslagsbepalende chromosoom - die een waarop SRY beweeg, moet egter weer die proses van degenerasie begin weens dieselfde gebrek aan rekombinasie wat hul vorige Y-chromosoom gedoem het.

Die interessante ding oor mense is egter dat terwyl die Y-chromosoom nodig is vir normale menslike voortplanting, baie van die gene wat dit dra, nie nodig is as jy hulpverwerkingstegnieke gebruik nie. Dit beteken dat genetiese ingenieurswese binnekort kan vervang die geenfunksie van die Y-chromosoom, sodat dieselfde geslag vroulike paartjies of onvrugbare mans kon swanger word. Alhoewel dit moontlik geword het dat almal op hierdie manier kon begryp, blyk dit hoogs onwaarskynlik dat vrugbare mense net sou ophou om natuurlik voort te plant.

Alhoewel dit 'n interessante en kritiese debat oor genetiese navorsing is, is daar min behoefte om bekommerd te wees. Ons weet nie eens of die Y-chromosoom glad nie sal verdwyn nie. En soos ons getoon het, sal ons waarskynlik ook mans nodig hê, sodat normale voortplanting kan voortduur.

Die gesprekInderdaad, die vooruitsig van 'n tipe plaasdiere-tipe stelsel waar 'n paar "gelukkige" mans gekies word om die meerderheid van ons kinders te vaar, is beslis nie op die horison nie. In elk geval sal daar baie meer kommer oor die volgende 4.6m jaar wees.

Oor die skrywers

Darren Griffin, Professor in Genetika, Universiteit van Kent en Peter Ellis, dosent in molekulêre biologie en voortplanting, Universiteit van Kent

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon