Чоловіча хромосома, горезвісний Y, відрізняється від інших 45, включених в генний набір нормальної людини. Вона не має собі пару. Саме їй в більшій мірі властиві різноманітні мутації. Як кажуть деякі дослідники, в найближчому майбутньому цивілізація зіткнеться з повним зникненням цього елемента. З іншого боку, новітні дослідження показали, що репродуктивний процес запросто може протікати без участі цієї хромосоми.
Що кажуть вчені?
На думку дослідників, чоловічі хромосоми пропадуть у найближчі десять мільйонів років. Звичайно, впевненості в цьому бути не може, але прогнози підтверджені досить достовірними розрахунками. Відбудеться це з причини втрати елементом структури ДНК функціональності.
Вже сьогодні достовірно відомо, що чоловічі хромосоми істотно відрізняються від інших, включаючи Х, так як не можуть вступати в обмін генетичною інформацією під час репродуктивного процесу. Це призвело до втрати спадкового матеріалу і накопичення різноманітних мутацій, які передаються між поколіннями. Втім, вчені звертають увагу: наявність саме цієї хромосоми, а точніше, її відсутність, не стане перешкодою для закладу потомства.
Новітні дослідження
Найчастіше після цього йде досить неправдоподібна інформація про космічних прибульців, але не в нашому випадку. Вчені і справді з’ясували, коли саме сформувалися хромосоми як інструмент визначення статевої приналежності плода. Раніше існувала думка, що таке сталося вперше три мільйони століть тому. Проведені в недавньому минулому дослідні роботи показали: за 166 мільйонів років до нашого часу і чоловічі хромосоми, і жіночі генофонд нашого роду були відсутні.
Багато дотримуються теорії, яка говорить, що статеві (чоловічі, жіночі) хромосоми в якості джерела мають один і той же генний набір. У давнину еволюція ссавців призвела до появи гена, алель якого стала підставою для чоловічого типу організму. Алель в сучасній науці називається Y, другу ж стали позначати Х. тобто фактично на початку були практично ідентичні хромосоми, відмінність – в одному гені. З часом Y став носієм генної інформації, корисної для чоловічої половини роду, але не має важливості або шкідливою для жіночого.
Деякі особливості людського організму
Дослідники, з’ясовуючи специфічні характеристики чоловічих і жіночих хромосом, виявили, що Y не здатний рекомбінувати з Х, у період гаметогенезу, тобто в той момент, коли статеві клітини визрівають. Отже, можливі зміни провокуються виключно мутаціями. Генетична інформація, формована у ході такого процесу, не може оцінюватися природними механізмами, як шлюб, не відбувається і розведення генними варіаціями. Отже, батько передає синові повний набір – і так раз за разом, покоління за поколінням. Поступово кількість видозмін накопичується.
Процес визрівання статевих клітин пов’язаний з розподілом, характерним сперматозоїдів. Кожне таке поділ – ще одна можливість додаткових мутацій, які накопичуються в чоловічій статевій хромосомі. Свою роль грає і кислотність середовища, в якому відбувається цей процес – цей фактор додатково провокує незаплановані мутації. Вчені з’ясували, що статистично саме Y – найбільш часто повреждаемая хромосома з усього генного набору.
Було, стало,
В даний час кількість генів в Y-хромосомі, як кажуть вчені, не менш 45, але і не більше 90. Конкретні оцінки дещо відрізняються, це залежить від використовуваних дослідниками методів. А ось в жіночій статевій хромосомі міститься чи не півтори тисячі генів. Така різниця обумовлена еволюційними процесами, що призвели до втрати генних дані.
У колишні часи вчені, вивчаючи динаміку Y-хромосоми, оцінили, що в середньому за один мільйон років втрачається близько 4,6 гена. Якщо така прогресія збережеться в майбутньому, повністю генетична інформація через цей об’єкт перестане переноситися вже у найближчі десять мільйонів років.
Альтернативний підхід
Звичайно, X і Y – хромосоми, дослідження яких в принципі стало доступне людству зовсім недавно, тому переважно вчені мають тільки теоретичними викладками, не маючи підтверджених практичними спостереженнями даних, що завжди пов’язано з невеликою ймовірністю помилки і різночитань. Вже зараз деякі переконані, що озвучену вище думку некоректне.
Спеціалізовані дослідження проводилися в інституті Уайтхед. Вчені, досліджуючи чоловічий набір хромосом, прийшли до висновку, що генетичний розпад повністю припинився. Це був лише еволюційний етап, пов’язаний з особливостями людського організму, і в даний час досягнуто стабільний стан, який таким і збережеться не менш ніж на десять мільйонів років.
Як це відбувалося
Згадане альтернативне дослідження, присвячене X і Y-хромосомами, передбачало секвенування 11000000 пар підстав чоловічої хромосоми. В якості експериментальних зразків брали генетичні дані макак-резусів. Послідовність, яку отримали в ході роботи, порівняли з відповідною ділянкою чоловічої хромосоми шимпанзе, а в якості контрольного взяли зразок людської генетичної інформації. На підставі отриманих даних вдалося підтвердити припущення про сталість генетичного наповнення хромосом чоловіків ось вже 25 мільйонів років.
Один з авторів цього дослідження – Дженніфер Хьюз, пояснивши, що Y (позначення чоловічої хромосоми) втратив всього лише один ген, що разюче відрізняється від піддослідних зразків, отриманих від макак. Це свідчить, що найближчим (втім, називати так часові проміжки, що вимірюються мільйонами років, можна лише умовно) час ніякої втрати хромосоми людству не загрожує.
Страшно це?
В даний час вчені знають точно, яка хромосома відповідає за стать майбутньої дитини: це залежить саме від цієї самої 23-їй пари, яка в чоловічому організмі представлена зовсім навіть і не однаковою парою, адже для жінок характерні ХХ, а для чоловіків – XY. Тому теорії про можливе зникнення Y у багатьох викликають побоювання: чи не вимре тоді людство? Не станемо ми одностатевими?
Вчені запевняють: ніяких приводів для занепокоєння немає. Не так давно дослідження, організовані в науковому інституті на Гаваях, наочно показали, що здорове потомство цілком можливо при наявності двох генів чоловічої хромосоми – і це стосовно до мишей. Отже, в майбутньому вдасться і зовсім обійти цю хромосому, успішно розмножуючись без неї. Стосується це в тому числі і людини. Вчені звертають увагу: такі результати дослідження важливі не тільки для тих, хто побоюється за долю людства в далекому майбутньому. Цілком можливо, вони допоможуть знайти відповідь на питання про усунення чоловічого безпліддя.
Як проводився експеримент
Робочий процес дослідників припускав взаємодія з репродуктивними клітинами мишей чоловічої статі. Над ними провели роботу, залишили від чоловічої хромосоми тільки два гена. Один з них відповідає за формування чоловічого будови організму, в тому числі гормональний розвиток, сперматогенез, а другий – за фактор проліферації.
В ході досліджень стало ясно, що зумовлює проліферацію спермогониев ген – єдиний, в якому репродуктивна система мишей по-справжньому потребує для формування потомства.
Що відбувалося далі?
Щоб перевірити результати своїх теоретичних висновків, в лабораторних умовах учені запліднили мишачі яйцеклітини з використанням удосконалених чоловічих хромосом. Для цього використовували високоточний спосіб интрацитоплазматической ін’єкції. Ембріони, які розвинулися, були імплантовані в організм жіночих особин – в матку.
Статистика показала: 9% усіх випадків вагітності виявилися успішними, а потомство народився повністю здоровим. А ось якщо репродуктивний процес відбувається з участю такого самця миші, чия хромосома не піддавалася зміні, відсоток успішних вагітностей без відхилень у розвитку потомства – лише 26%. Це наочно свідчить, що чоловіча статева хромосома в майбутньому, можливо, стане лише пережитком минулих тисячоліть. Ймовірно, вдасться знайти на інших хромосомах такі відповідальні за генну інформацію елементи, які мають відповідність з чоловічою хромосомою. Якщо активувати їх функціональність, розглянутий об’єкт і зовсім стане зайвим.
Онкологія і генетика
Деякий час тому були опубліковані дослідження, з яких випливає залежність ймовірності розвитку злоякісних новоутворень і втрата чоловічої хромосоми. Таке іноді спостерігається в літньому віці. Страждають в першу чергу лейкоцити. Вчені також з’ясували, що це є однією з причин ранньої смертності: чоловіки з генними змінами зазвичай вмирають раніше, а от жінки живуть довше.
Вперше вказане явище описали ще близько півстоліття тому, але наслідки, так само як і причини, і донині залишаються для громадськості таємницею за сімома печатками. У рамках дослідження В Швеції були взяті зразки крові 1153 осіб віком 70-84 років. Досліджувалися лише зразки крові чоловіків, причому вибірка була людям, регулярно спостерігалися в клініках держави як мінімум з сорокарічного віку. Зібрані відомості наочно показали, що втрата чоловічої хромосоми характерна тим, чия тривалість життя приблизно на 5,5 років менше у порівнянні з чоловіками, не зіткнулися з такою зміною. Якщо кількість лейкоцитів із зміненою генної інформацією зростала, підвищувалася ймовірність летального результату, спровокованого злоякісними процесами.
Стереотипи та достовірна інформація
Прийнято думати, що Y – хромосома, яка визначає статеву приналежність дитини, і цим її функції вичерпані. Насправді генетична інформація, збережена нею, важлива для багатьох функцій. Вчені сподіваються, що саме завдяки вивченню особливостей цієї хромосоми можна буде винайти ефективні ліки проти пухлин. Лікарі припускають, що втрата хромосоми з віком призводить до ослаблення імунної системи. Це, в свою чергу, створює умови для зростання злоякісних клітин.
