【佳学基因解码-基因检测】Y染色体正在缩小?地球是否即将变成女儿国!
导读:我们都知道在《西游记》中,师徒四人途径女儿国发生了一系列趣事。在女儿国,这里没有男人,只有女人,她们靠着子母河的水繁衍生息。或许这只是文学虚构的世界,但是,在现实世界,随着Y染色体的不断缩小,地球是否即将变成女儿国!
Y染色体没有想象中那么强大
人类体细胞具有46条染色体,其中44条(22对)为常染色体,男性和女性的常染色体都是一样的。另外两条在性别发育中起重要因素的称为性染色体,这两条染色体男女不一样,男性的这对染色体由一个X染色体和一个Y染色体组成,简称XY,女性的这对染色体是由两条相同的X染色体组成,简称XX。
尽管在过去的200年里,全球男性平均身高增长了15cm左右,然而基因解码专家研究发现,决定男性性别的Y染色体长度却在不断缩短,其长度仅为x染色体的1/3,要知道数千万年前,XY染色体是一样大的。澳大利亚的詹妮弗·格拉芙(Jennifer Graves)教授表示,Y染色体450万年后可能会彻底消失。这一观点的依据是Y染色体每百万年减少10个基因,以此类推,不需要500万年,Y染色体就不复存在。
其实Y染色体本身的缺陷就是,它不像并不像其它染色体一样在每个细胞中都有两个拷贝,Y染色体仅能作为单一的拷贝,从父亲遗传给儿子。
这也就意味着,Y染色体上的基因并不能够进行遗传重组,而在每一代中所发生的基因漂移重组或许能帮助消除损伤性的基因突变。遗传重组会给机体带来一定益处,而Y染色体的基因则只会随着时间不断退化,最终将会从基因组中消失。尽管如此,最近有研究表明,Y染色体能够进化出一些令人信服的机制从而减缓退化,这就能够降低基因丢失的速度。
基因解码发现Y染色体退化中的转机
来自丹麦的基因解码研究人员对62名不同男性的部分Y染色体进行了测序,结果发现,Y染色体更倾向于进行大规模的结构重组,从而促进基因扩增,而多个拷贝基因的获取或能有效促进健康精子的功能,同时还能减缓基因的缺失。该研究刊登在PLoS Genetics杂志上。
此外,基因解码专家还发现,Y染色体已经进化出了一种名为回文序列的不寻常结构,这种回文序列就是一种特殊的DNA序列,能够向前向后阅读相同的信息(比如kayak词语),从而能保护染色体进一步降解,在Y染色体的回文序列中,这些序列能够记录高比率的基因转化事件(gene conversion events),这是一种基本的复制和粘贴过程,能利用完整无损的副本作为模板来促进损伤的基因被修复。
当基因解码研究人员对其它物种(携带Y染色体的其它哺乳动物等)进行研究时,他们发现,越来越多的研究证据都表明,Y染色体中的基因扩增是一种普遍的原则,这些扩增的基因在精子的产生及调节后代性别比上扮演着关键的角色,刊登在Molecular Biology and Evolution杂志上的研究报告中,基因解码研究人员表示,小鼠机体中基因拷贝数的增加或许是自然选择的结果。
关于Y染色体是否会消失的问题上,目前还处于激烈的讨论中,一部分专家认为Y染色体的防御机制做得很好,而且这种机制能够挽救Y染色体,另一部分专家认为,Y染色体所做的所有事情都只是能让其更好地附着存在,如今两组持不同观点的科学家们仍然在继续研究着。
而来自澳大利亚拉特布大学的基因解码研究人员Jenny Graves表示,如果你有长远眼光的话,Y染色体的命运或许是注定无法改变的,即使你们坚持的时间比预期的长一点;2016年发表的一篇研究报告中,Jenny Graves指出,来自日本的小鼠和田鼠已经完全失去了Y染色体,而且Y染色体发生的基因丢失或创造的过程会不可避免地诱发小鼠的生育问题,这或许最终会推动完全新物种的形成。
如果Y染色体真的消失了,男性会从这个世界消失吗?
基因解码专家表示,即使人类的Y染色体消失了,但这并不意味着男性会消失不在,甚至在一些完全丢失Y染色体的物种中,雄性和雌性仍然都会繁衍后代。在这些案例中,决定雄性性别的SRY主要开关基因就会转移到不同的染色体上,也就意味着,这些物种在不需要Y染色体的情况下也会繁衍出雄性后代。然而,SRY所“定居”的新型性别决定染色体或许也会因为缺乏相同重组机制而开始新一轮的退化过程;然而对于人类而言更有意思的是,当Y染色体成为正常人类繁殖过程所必需的元件时,如果利用基因解码技术和辅助生殖技术的话,Y染色体所携带的其它很多基因或许就不在需要了。这意味着,佳学基因未来的基因工程技术或能替代Y染色体的基因功能,允许同性女性伴侣或不育男子怀孕。即使每个人都能以这种方式怀孕,人类似乎不太可能会停止自然繁殖的优势。
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(部分来源:生物谷)
(责任编辑:佳学基因)