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《PLoS遗传学》:人类Y染色体急剧退化

来源:生物通
摘要:宾夕法尼亚大学生物系与基因组学系的研究者在性染色进化变异的机制研究上取得进展,相关成果EvolutionandSurvivalonEutherianSexChromosomes公布在最近的一期PLoSGenetics上。一直以来学者们发现男性的特殊染色体Y染色体总是在不断地丢失基因,与它同源的X染色体却一直没有类似的情况,Y染色体上的基因越来越少,而X染色......

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宾夕法尼亚大学生物系与基因组学系的研究者在性染色进化变异的机制研究上取得进展,相关成果Evolution  and  Survival  on  Eutherian  Sex  Chromosomes公布在最近的一期PLoS  Genetics上。

一直以来学者们发现男性的特殊染色体Y染色体总是在不断地丢失基因,与它同源的X染色体却一直没有类似的情况,Y染色体上的基因越来越少,而X染色体上的基因却极少丢失。

就这一独特的现象今年5月澳大利亚基因研究专家詹妮弗·格雷夫斯就语出惊人,如果Y染色体继续消亡可能导致维持男性特征的基因丢失,最终导致男性灭绝。不过目前人们还不必担忧,因为格雷夫斯表示这一变化将发生在500万年以后。

宾夕法尼亚大学生物系的首席科学家Kateryna  D.  Makova研究小组却解开了性染色体变化的机制。Kateryna  D.  Makova目前任首席研究员(PI),她主持的实验室主要研究DNA突变,染色体变异等课题。

在这次的研究中,Kateryna  D.  Makova发现由于不断的进化,保持高度的进化效率男性的Y染色体的变异率很高,而女性的X染色体变异率很低。这与性染色体特殊的mRNA/蛋白表达模式有关,这些差异使得性染色体的进化效率有极大的差异。

研究小组下一步将继续研究Y染色体的进化模式,期望能建立一个Y染色体进化的计算机模型,得以知晓Y染色体在多少年后可能完全消亡。那一天可能就是男性消亡的一天!



(生物通    小茜)



据美国《每日科学》网站7月17日报道,美国宾夕法尼亚州立大学的两位科学家研究发现:Y染色体比X染色体的演化速度快得多,这将导致Y染色体上的基因急剧丢失,照此继续,Y染色体将会完全消失,人类的传宗接代将受威胁。  

这个现象由生物学副教授卡特雷纳·玛克瓦(Kateryna  Makova)和美国国家科学基金会(National  Science  Foundation)研究员梅利莎·威尔逊(Melissa  Wilson)共同发现,研究成果发表在最新一期的《公共科学图书馆·遗传学》(PLoS  Genetics)杂志上。  

科学家表示,人类有23对染色体,染色体是由两条双螺旋DNA组成,而DNA又由无数的基因组成,其中只有一对染色体是性染色体,其他的称作非性染色体。研究小组通过对动物中的X和Y染色体的DNA和人的非性染色体中的DNA进行比较,发现X和Y染色体的DNA随着时间变化,与非性染色体的DNA的交换速度不同。卡特雷纳教授说:“研究表明,Y染色体在演化过程中表现出特异性,因为演化速度快,DNA区域分成两个实体,而在X染色体的DNA则与非性染色体保持相同的进化速度。”  

研究小组假设:Y染色体的有些基因很重要,因此被保留了下来。科学家对X染色体和Y染色体上的基因表达和功能进行了类比。“如果它们之间的基因表达和功能是不同的,那么表明Y染色体由于存在X染色体上所不具备的基因功能而被保持了下来。”实验也证明他们假设的正确性。虽然在Y染色体有些基因一直保存着,但跟X染色体相比,有不少基因已经消失了,而且有证据表明,保存下来的基因正在走向退化和消失。在未来的日子里,研究小组计划利用电脑对Y染色体新生成的数据进行模式追踪,以测定Y染色体的退化率,确定Y染色体的预计消失时间。他们也希望能够找到导致Y染色体退化的最重要的原因。
作者: 2009-7-23
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