Чоловіча хромосома, горезвісний Y, відрізняється від інших 45, включених в генний набір нормальної людини. Вона не має собі пару. Саме їй більшою мірою 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 зникнуть у найближчі десять мільйонів років. Звичайно, впевненості в цьому бути не може, але прогнози підтверджені досить достовірними розрахунками. Відбудеться це через втрату 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, що 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 справді з 'ясували, коли саме сформувалися хромосоми як інструмент визначення статевої приналежності плоду. Раніше була думка, що таке сталося вперше три мільйони століть тому. Проведені в недавньому минулому дослідницькі роботи показали: за 166 мільйонів років до нашого часу і чоловічі хромосоми, і жіночі в генофонді нашого роду були відсутні.
Багато хто дотримується теорії, яка говорить, що статеві (чоловічі, жіночі) хромосоми як джерело мають один і той самий генний набір. У давнину еволюція ссавців призвела до появи гена, алель якого стала підставою для чоловічого типу організму. Аллель 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, більш корисної для чоловічої половини роду, але не має важливості або шкідливої для жіночого.
Деякі особливості людського організму
Дослідники, з 'ясовуючи специфічні характеристики чоловічих і жіночих хромосом, виявили, що Y не здатний рекомбінувати з Х в період гаметогенезу, тобто в той момент, коли статеві клітини визрівають. Отже, можливі зміни провокуються виключно мутаціями. Генетична інформація, що формується в ході такого процесу, не може оцінюватися природними механізмами як шлюб, не відбувається і розбавлення генними варіаціями. Отже, батько передає синові повний набір - і так раз за разом, покоління за поколінням. Поступово кількість видозмінів накопичується.
Процес визрівання статевих клітин пов 'язаний з поділом, характерним сперматозоїдам. Кожен такий поділ - ще одна можливість додаткових мутацій, що скупчуються в чоловічій статевій хромосомі. Свою роль відіграє і кислотність середовища, в якому відбувається цей процес - цей фактор додатково провокує незаплановані мутації. Вчені з 'ясували, що статистично саме Y - найбільш часто пошкоджувана хромосома з усього генного набору.
Було, стало, буде
В даний час кількість генів в Y-хромосомі, як кажуть вчені, не менше 45, але і не більше 90. Конкретні оцінки дещо відрізняються, це залежить від використовуваних дослідниками методів. А ось у жіночій статевій хромосомі міститься чи не півтори тисячі генів. Така різниця обумовлена еволюційними процесами, що призвели до втрати генних відомостей.
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 в 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 теоретичні викладки, не маючи підтверджених практичними спостереженнями даних, що завжди пов 'язано з невеликою ймовірністю помилки і різночитань. Вже зараз деякі переконані, що озвучена вище думка некоректна.
Спеціалізовані дослідження проводилися в інституті Вайтхеда. Вчені, досліджуючи чоловічий набір хромосом, дійшли висновку, що генетичний розпад повністю припинився. Це був лише еволюційний етап, пов 'язаний з особливостями людського організму, і в даний час досягнуто стабільного стану, який таким і збережеться не менше ніж на десять мільйонів років.
Як це відбувалося
Згадане альтернативне дослідження, присвячене X і Y хромосомам, 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 уже 25 мільйонів років.
Один з авторів цього дослідження - Дженніфер Хьюз, яка пояснила, 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, вимірювані мільйонами років, можна лише умовно) час ніякої втрати хромосоми людству не загрожує.
Чи страшно це?
В даний час вчені знають точно, яка хромосома відповідає за стать майбутньої дитини: це залежить якраз від цієї самої 23-ї 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? Чи 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 можливе за наявності двох генів чоловічої хромосоми - і це стосовно 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 запитання про усунення чоловічого безпліддя.
Як проводився експеримент
Робочий процес дослідників передбачав взаємодію з репродуктивними клітинами мишей чоловічої статі. Над ними провели роботу, залишили від чоловічої хромосоми тільки два гени. Один з них відповідає за формування чоловічої будови організму, в тому числі гормональний розвиток, сперматогенез, а другий - за фактор проліферації.
В ході досліджень стало ясно, що обумовлює проліферацію спермогоніїв 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 вчені запліднили мишачі яйцеклітини з використанням вдосконалених чоловічих хромосом. Для цього використовували високоточний спосіб інтрацитоплазматичної ін 'єкції. Ембріони, які розвинулися, були імплантовані в організм жіночих особин - в матку.
Статистика показала: 9% всіх випадків вагітності виявилися успішними, а потомство народилося повністю здоровим. А ось якщо репродуктивний процес відбувається за участю такого самця м 'яза, чия хромосома не піддавалася зміні, відсоток успішних вагітностей без відхилень у розвитку потомства - всього лише 26%. Це 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 до чоловічої хромосоми. Якщо активувати їх функціональність, розглянутий об 'єкт взагалі 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 похилому віці. Страждають насамперед лейкоцити. Вчені також з 'ясували, що це є однією з причин ранньої смертності: чоловіки з генними змінами зазвичай помирають раніше, а ось жінки живуть довше.
Вперше зазначене явище описали ще близько півстоліття тому, але наслідки, так само як і причини, і донині залишаються для громадськості таємницею за сімома печатками. В рамках дослідження в Швеції були взяті зразки крові 1153 осіб у віці 70-84 років. Досліджувалися тільки зразки крові чоловіків, причому вибірка була за людьми, які 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 в порівнянні з чоловіками, що не зіткнулися з такою зміною. Якщо кількість лейкоцитів зі зміненою генною інформацією збільшувалася, підвищувалася ймовірність летального результату, спровокованого злоякісними процесами.
Стереотипи і достовірна інформація
Прийнято думати, що Y - хромосома, яка визначає статеву приналежність дитини, і цим її функції вичерпані. Насправді генетична інформація, яка зберігається 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.