Y染色体が消えている - だから男性に何が起こるのだろうか?
はるかに大きなX染色体の隣にある赤色の染色体Y。
全国ヒトゲノム研究所

Y染色体は男性性の象徴かもしれないが、それが強くて耐え忍ぶものであることがますます明らかになっている。 それは 「マスタースイッチ」遺伝子、SRY、 胚が男性(XY)または女性(XX)として発症するかどうかを決定するものであり、他の遺伝子はほとんどなく、生存に必要でない唯一の染色体である。 結局のところ、女性は一人でなくてもうまくいく。

さらに、Y染色体は急速に退化し、女性には完全に正常な2つのX染色体が残っていますが、XとYが衰弱した男性です。同じ退化率が続く場合、Y染色体は 4.6m年残った それが完全に消える前に。 これは長い時間のように聞こえるかもしれませんが、生命が3.5億年の間地球上に存在したと考えるときではありません。

Y染色体はいつもそうではなかった。 何年も前に166mにクロックを巻き戻すと、最初の哺乳類にとって、その物語はまったく異なったものでした。 初期の「proto-Y」染色体はもともとX染色体と同じ大きさであり、すべて同じ遺伝子を含んでいた。 しかし、Y染色体には根本的な欠陥があります。 私たちの細胞のそれぞれに2つのコピーを持っている他の染色体とは異なり、Y染色体は父から息子に渡された単一のコピーとしてしか存在しません。

これは、Y染色体上の遺伝子は遺伝子組換えを受けることができないことを意味し、各世代で起こる遺伝子の「シャッフル」は、遺伝子変異の損傷を排除するのに役立ちます。 組換えの利点がなくなり、Y染色体遺伝子は時間とともに退化し、最終的にゲノムから失われる。


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これにもかかわらず、最近の研究によると、Y染色体は遺伝子喪失の速度を遅くする可能性があるため、「ブレーキをかける」というかなり説得力のあるメカニズムを開発していることが示されています。

例えば、最近のデンマークの研究では、 PLoS Geneticsに掲載されました62の異なる男性からのY染色体の部分を配列決定し、健康な精子機能を促進し遺伝子欠損を緩和する遺伝子の複数コピーの獲得を可能にする大規模な構造再編成が起こりやすいことを見出した。

この研究では、Y染色体が「回文(palindromes)」と呼ばれる異常な構造を発達させたことが示されました。 彼らは、Y染色体上のパリンドローム配列内に「遺伝子変換事象」が高率で記録された。これは基本的に、損傷を受けていないバックアップコピーをテンプレートとして使用して損傷遺伝子を修復できる「コピーアンドペースト」プロセスである。

他の種(Y染色体は哺乳動物および他の種に存在する)、a 成長 Y染色体遺伝子の増幅が全体的な原則であることを示している。 これらの増幅された遺伝子は精子産生および(少なくともげっ歯類において)子孫の性比の調節において重要な役割を果たす。 書き込む 分子生物学と進化 最近、研究者らは、マウスにおける遺伝子コピー数のこの増加が自然選択の結果であるという証拠を示している。

Y染色体が実際に消えるかどうかという問題については、現時点では英国のような科学界が、 現在分割されています 「去勢者」と「残存者」に分けます。 後者のグループは、その防御機構が素晴らしい仕事をしており、Y染色体を救済したと主張している。 しかし、退職者は、彼らがやっているすべてが、最終的に崖から落ちる前に、Y染色体が爪でつかまえることを許していると言います。 したがって、議論は続く。

leave引数の主要な提案者は、 La Trobe大学のJenny Graves オーストラリアでは長期的な見通しを取るとY染色体が必然的に運命づけられることが予想されます。 2016論文では、 彼女は指摘する それ 日本の棘のあるラット モルフォロジーはY染色体を完全に失ってしまっており、Y染色体上で遺伝子が失われたり生成されたりする過程は必然的に妊娠の問題につながると主張している。 これは、最終的に全く新しい種の形成を促進することができる。

男性の死亡?

私たちが 新しい電子書籍人間のY染色体が消えても、必ずしも男性自身が脱出しているわけではありません。 実際にY染色体を完全に失った種においてさえも、雄と雌の両方がまだ再生のために必要である。

これらのケースでは、遺伝的変異を決定するSRY「マスタースイッチ」遺伝子が異なる染色体に移動しました。これは、これらの種がY染色体を必要とせずに雄を産生することを意味します。 しかし、新しい性決定染色体​​(SRYが動くもの)は、以前のY染色体を破壊したのと同じ組換えの欠如のために、再び変性のプロセスを開始するはずです。

しかし、人間にとって興味深いのは、通常のヒトの複製にはY染色体が必要ですが、補助複製技術を使用する場合は、その遺伝子の多くは必要ではないことです。 これは、遺伝子工学が間もなく Y染色体の遺伝子機能を置換する同性の女性のカップルや不妊男性が考えられるようにする。 しかし、誰もがこのように思考することが可能になったとしても、肥沃な人間は自然に再生を止めることはまずありません。

これは興味深く熱く議論されている遺伝子研究分野ですが、心配する必要はほとんどありません。 Y染色体がまったく消えるかどうかはわかりません。 私たちが示したように、たとえそれがあっても、通常の再生を続けることができるように、男性が引き続き必要になるでしょう。

会話確かに、少数の "幸運な"男性が子供の大部分を父親に選んだ "農場動物"型システムの見通しは、確かに地平線にはない。 いずれにしても、次の4.6m年にはさらに大きな懸念があります。

著者について

Darren Griffin教授(遺伝学教授)は、 ケント大学 ピーターエリス、分子生物学および生殖の講師、 ケント大学

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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