https://ru.wikipedia.org/wiki/Y-%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D0%B0
Хромосомная идеограмма Y-хромосомы человека
Y-хромосо́ма — половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека. Содержит ген SRY, определяющий мужской пол организма, а также гены, необходимые для нормального формирования сперматозоидов. Мутации в гене SRY могут привести к формированию женского организма с генотипом XY (Синдром Суайра). Y-хромосома человека состоит из более чем 59 миллионов пар нуклеотидов.
Общие сведения[]
Клетки большинства млекопитающих содержат две половых хромосомы: Y-хромосома и X-хромосома — у самцов, две X-хромосомы — у самок. У некоторых млекопитающих, например, утконоса, пол определяется не одной, а пятью парами половых хромосом[1]. При этом, половые хромосомы утконоса имеют больше сходства с Z-хромосомой птиц[2], а ген SRY, вероятно, не участвует в его половой дифференциации[3].
В человеческой популяции клетки некоторых мужчин содержат две (реже несколько) X-хромосомы и одну Y-хромосому (см. синдром Клайнфельтера); или одну X-хромосому и две Y-хромосомы (дисомия Y); клетки некоторых женщин содержат несколько, чаще три (см. Трисомия по Х-хромосоме) или одну X-хромосомы (см. синдром Шерешевского — Тернера). В некоторых случаях наблюдается повреждение гена SRY (с формированием женского XY организма) или его копирование на X-хромосому (с формированием мужского XX-организма) (см. также Интерсексуальность).
Происхождение и эволюция[]
До появления Y хромосомы[]
У многих эктотермных («холоднокровных») позвоночных отсутствуют половые хромосомы. Если у них имеются два пола, то пол определяется в большей степени условиями среды, чем генетически. У некоторых из них, в частности рептилий, пол зависит от температуры инкубации; другие являются гермафродитами (то есть каждая особь содержит как мужские, так и женские гаметы).
Происхождение[]
Считается что, X- и Y-хромосомы произошли от пары идентичных хромосом[4], когда у древних млекопитающих возник ген, один из аллелей (одна из разновидностей) которого приводил к развитию мужского организма[5]. Хромосомы, несущие этот аллель, стали Y-хромосомами, а вторая хромосома в этой паре стала X-хромосомой. Таким образом, X- и Y-хромосомы изначально отличались лишь одним геном. C течением времени, гены, полезные для самцов и вредные (либо не имеющие никакого эффекта) для самок либо развивались в Y-хромосоме, либо перемещались в Y-хромосому в процессе транслокации[6].
Ингибирование рекомбинации[]
Доказано, что рекомбинация между X- и Y-хромосомами вредна — она приводит к появлению самцов без необходимых генов в Y-хромосоме и самок с ненужными или даже вредными генами, до этого находящимися только в Y-хромосоме. В результате, во-первых, полезные самцам гены накапливались возле генов, определяющих пол, и, во-вторых, рекомбинация в этой части хромосомы подавлялась для сохранения этого, присущего только самцам района[5]. С течением времени гены в Y-хромосоме повреждались (см. следующий раздел), после чего она теряла участки, не содержащие полезных генов, и процесс начинался в соседних участках. В результате многократного повторения этого процесса 95 % человеческой Y-хромосомы не способно к рекомбинации.
Сжатие[]
Y-хромосома человека потеряла 1393 из 1438 изначально имеющихся в ней генов в процессе своего существования. При скорости потери генов 4,6 на миллион лет, Y-хромосома человека потенциально может полностью потерять свою функцию в течение следующих 10 миллионов лет[7]. Сравнительный геномный анализ, однако, показывает, что многие виды млекопитающих испытывают подобную потерю функций в их гетерозиготных половых хромосомах. Дегенерация, возможно, является судьбой всех нерекомбинантных половых хромосом из-за трёх общих эволюционных сил: высокой скорости мутирования, неэффективного отбора и генетического дрейфа[8]. С другой стороны, недавние сравнения Y-хромосом человека и шимпанзе показали, что человеческая Y-хромосома не потеряла ни одного гена с момента дивергенции человека и шимпанзе около 6—7 миллионов лет назад[9], и потеряла только один ген с момента дивергенции человека и макаки-резус около 25 миллионов лет назад,[10][11] что доказывает возможную ошибочность модели линейной экстраполяции.
Высокая скорость мутирования[]
Человеческая Y-хромосома частично подвержена высокой скорости мутирования в связи со средой, в которой она находится. Y-хромосома передается исключительно через сперматозоиды, которые подвергаются множественным клеточным делениям в процессе гаметогенеза. Каждое клеточное деление предоставляет дополнительную возможность для накопления мутаций пар оснований. К тому же сперматозоиды находятся в высокоокислительной среде яичек, которая стимулирует усиление мутирования. Эти два условия вместе повышают риск мутирования Y-хромосомы в 4,8 раза по сравнению с остальным геномом[8].
Неэффективный отбор[]
При возможности генетической рекомбинации геном потомства будет отличаться от родительского. В частности, геном с меньшим числом вредных мутаций может быть получен из родительских геномов с большим числом вредных мутаций.
Если рекомбинация невозможна, то при появлении некой мутации можно ожидать, что она проявится и в будущих поколениях, так как процесс обратной мутации маловероятен. По этой причине при отсутствии рекомбинации количество вредных мутаций со временем увеличивается. Этот механизм называется храповик Мёллера.
Часть Y-хромосомы (у человека — 95 %) неспособна к рекомбинации. Считается, что это — одна из причин, по которой она подвергается порче генов.
Возраст Y-хромосомы[]
До недавних пор считалось, что X- и Y-хромосомы появились около 300 миллионов лет назад. Однако недавние исследования[12], в частности секвенирование генома утконоса[2], показывают, что хромосомное определение пола отсутствовало еще 166 миллионов лет назад, при отделении однопроходных от других млекопитающих[3]. Эта переоценка возраста хромосомной системы определения пола базируется на исследованиях, показавших, что последовательности в X-хромосоме сумчатых и плацентарных млекопитающих присутствуют в аутосомах утконоса и птиц[3]. Более старая оценка базировалась на ошибочных сообщениях о наличии этих последовательностей в X-хромосоме утконоса[13][14].
Y-хромосома человека[]
У человека Y-хромосома состоит из более чем 59 миллионов пар нуклеотидов, что составляет почти 2 % от человеческой ДНК-в клеточном ядре[15]. Хромосома содержит немногим более 86 генов[16], которые кодируют 23 белка. Наиболее значимым геном на Y-хромосоме является ген SRY, служащий генетическим "включателем" для развития организма по мужскому типу. Признаки, наследуемые через Y-хромосому, носят название голандрических.
Человеческая Y-хромосома не способна рекомбинироваться с X-хромосомой, за исключением небольших псевдоаутосомных участков на теломерах (которые составляют около 5 % длины хромосомы). Это реликтовые участки древней гомологии между X- и Y-хромосомами. Основная часть Y-хромосомы, которая не подвержена рекомбинации, называется NRY (англ. non-recombining region of the Y chromosome)[17]. Эта часть Y-хромосомы позволяет посредством оценки однонуклеотидного полиморфизма определить прямых предков по отцовской линии.
См. также[]
- Гаплогруппы
- Стивенс, Нетти
Источники[]
- ↑ Grützner F, Rens W, Tsend-Ayush E, et al. (2004). "In the platypus a meiotic chain of ten sex chromosomes shares genes with the bird Z and mammal X chromosomes". Nature 432: 913–917. doi:10.1038/nature03021.
- ↑ 2,0 2,1 Warren WC, Hillier LDW, Graves JAM, et al. (2008). "Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution". Nature 453: 175–183. doi:10.1038/nature06936.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Veyrunes F, Waters PD, Miethke P, et al. (2008). "Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes". Genome Research 18: 965–973. doi:10.1101/gr.7101908.
- ↑ Lahn B, Page D (1999). "Four evolutionary strata on the human X chromosome". Science 286 (5441): 964–7. doi:10.1126/science.286.5441.964. PMID 10542153.
- ↑ 5,0 5,1 Graves J.A.M. (2006). "Sex chromosome specialization and degeneration in mammals". Cell 124 (5): 901–14. doi:10.1016/j.cell.2006.02.024. PMID 16530039.
- ↑ Graves J.A.M., Koina E., Sankovic N. (2006). "How the gene content of human sex chromosomes evolved". Curr Opin Genet Dev 16 (3): 219–24. doi:10.1016/j.gde.2006.04.007. PMID 16650758.
- ↑ PMID 15367368 (PMID 15367368)
Библиографическое описание появится автоматически через некоторое время. Вы можете подставить цитату вручную или используя бота. - ↑ 8,0 8,1 PMID 16530039 (PMID 16530039)
Библиографическое описание появится автоматически через некоторое время. Вы можете подставить цитату вручную или используя бота. - ↑ PMID 16136134 (PMID 16136134)
Библиографическое описание появится автоматически через некоторое время. Вы можете подставить цитату вручную или используя бота. - ↑ Мужская хромосома останется стабильной в ближайшие миллионы лет — МедНовости — MedPortal.ru
- ↑ Вымирание мужчин оказалось мифом — НАУКА И ТЕХНИКА
- ↑ Human Male Still A Work in Progress
- ↑ PMID 15502814 (PMID 15502814)
Библиографическое описание появится автоматически через некоторое время. Вы можете подставить цитату вручную или используя бота. - ↑ PMID 1424984 (PMID 1424984)
Библиографическое описание появится автоматически через некоторое время. Вы можете подставить цитату вручную или используя бота. - ↑ National Library of Medicine’s Genetic Home Reference
- ↑ Ensembl Human MapView release 43 (February 2007). Проверено 14 апреля 2007. Архивировано из первоисточника 13 марта 2012.
- ↑ ScienceDaily.com Apr. 3, 2008
Шаблон:Хромосомы человека
- Страница 0 - краткая статья
- Страница 1 - энциклопедическая статья
- Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
- Прошу вносить вашу информацию в «Y-хромосома 1», чтобы сохранить ее