来自美国麻州剑桥怀海德生物医学研究所的科学家们预测,人类Y染色体在今后的600万年里都不会消失。
Y染色体作为决定男性性别的染色体,曾经有科学家怀疑在漫长的进化过程中,Y染色体遗失了部分基因,因此很有可能会在1000万年后彻底消失。现在看来这是杞人忧天了。
怀海德生物医学研究所研究人员David Page认为,在染色体进化过程中基因流失的速度将会减缓,这与先前的数学计算相吻合。
Y染色体出现在3亿年前,然后在漫长的演变过程中失去了像其他染色体那样能够去除损坏DNA的机能,而且使得数百个原始基因都无法产生作用。至现在,一条Y染色体拥有27个基因。
2003年时,Page曾经发现当代的Y染色体拥有一种奇特的机能,可以固定住约一半的基因使其不会流失。但也有一部分科学家并不同意这一观点。现在,Page的新发现主要聚焦于Y染色体无法控制的那部分基因。
人类/黑猩猩比较
在约600万年前,人类和黑猩猩走上了各自进化的道路,因此科学家们有理由相信对两者Y染色体的比较将会找出其中一个物种在进化过程中退化的基因。
研究人员发现,黑猩猩的染色体中有5个基因已经退化,而人类染色体中没有这种现象。Page将此称为“不平衡性”。他认为在600万年的进化过程中,即使人类Y染色体有基因流失也是极少一部分。因此,对于Y染色体将在1000万年后消失的说法可以不予理会。
是时间问题,而不是会不会的问题
但是,澳大利亚国立大学的基因研究员Jennifer A. Marshall Graves十分赞成Y染色体最终将消失的理论,虽然认为Page的研究很“精彩”,但仍然无法动摇她的观点。
她认为真正的问题只有一个,就是Y染色体什么时候会消失,而不是Y染色体会不会消失。
她指出,一些动物体内的Y染色体早已经消失,我们没有理由希望这种情况不会在人类身上发生。一旦发生的话,人类体内的其他染色体可能会接管Y染色体决定性别的功能。
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[精彩图片选] x、y染色体
Y染色体的基因分布等详细信息网址:
http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/launchpad/chromY.shtml
近年来有关Y染色体的研究进展(大多可以直接下载):
Tales of the Y chromosome
H. F. Willard
Determining the sequence of the human Y chromosome presented a daunting challenge to genome researchers. But the task is now done, and the secrets revealed justify the effort.
Nature 423, 810 - 813 (19 June 2003)
ARTICLE
The male-specific region of the human Y chromosome is a mosaic of discrete sequence classes
H. Skaletsky et al.
Nature 423, 825 - 837 (19 June 2003)
LETTER
Abundant gene conversion between arms of palindromes in human and ape Y chromosomes
S. Rozen et al.
Nature 423, 873 - 876 (19 June 2003)
REVIEW
The human Y chromosome:
an evolutionary marker comes of age
M. A. Jobling & C. Tyler-Smith
Nature Reviews Genetics 4, 598 - 612 (2003)
NATURE SCIENCE update
Y chromosome sequence completed
DNA readout reveals genetic palindromes safeguard male-defining chromosome.
Y chromosomes rewrite British history
Anglo-Saxons' genetic stamp weaker than historians suspected.
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EVOLUTION
Human spermatozoa: The future of sex
R. John Aitken, Jennifer A. Marshall Graves
The vulnerability of the Y chromosome will be a key factor in shaping the evolutionary future of our species.
Nature 415, 963 (28 Feb 2002)
Unexpectedly similar rates of nucleotide substitution found in male and female hominids
Hacho B. Bohossian, Helen Skaletsky, David C. Page
Nature 406, 622 - 625 (10 Aug 2000)
Y-chromosome variation and Irish origins
Emmeline W. Hill, Mark A. Jobling, Daniel G. Bradley
Nature 404, 351 - 352 (23 Mar 2000)
The application of molecular genetic approaches to the study of human evolution
L. Luca Cavalli-Sforza, Marcus W. Feldman
Nature Genetics 33, 266 - 275 (01 Mar 2003)
The human Y chromosome, in the light of evolution
Bruce T. Lahn, Nathaniel M. Pearson, Karin Jegalian
Nature Reviews Genetics 2, 207 - 216 (01 Mar 2001)
Y chromosome sequence variation and the history of human populations
Peter A. Underhill et al.
Nature Genetics 26, 358 - 361 (01 Nov 2000)
DEVELOPMENT
DMY is a Y-specific DM-domain gene required for male development in the medaka fish
Masaru Matsuda et al.
Nature 417, 559 - 563 (30 May 2002)
Male development of chromosomally female mice transgenic for Sry
Koopman P, Gubbay J, Vivian N, Goodfellow P, Lovell-Badge R.
Nature 351, 96 (9 May 1991)
Sox9 induces testis development in XX transgenic mice
Valerie P.I. Vidal, Marie-Christine Chaboissier, Dirk G. de Rooij, Andreas Schedl
Nature Genetics 28, 216 - 217 (01 Jul 2001)
A transgenic insertion upstream of Sox9 is associated with dominant XX sex reversal in the mouse
Colin E. Bishop et al.
Nature Genetics 26, 490 - 494 (01 Dec 2000)
GENETICS
Human mtDNA and Y-chromosome variation is correlated with matrilocal versus patrilocal residence
H. Oota, W. Settheetham-Ishida, D. Tiwawech, T. Ishida, & M. Stoneking
Nature Genetics 29, 20-21 (2001)
Retroposition of autosomal mRNA yielded testis-specific gene family on human Y chromosome
Bruce T Lahn, David C Page
Nature Genetics 21, 429 - 433
Reduced adaptation of a non-recombining neo-Y chromosome
Doris Bachtrog, Brian Charlesworth
Nature 416, 323 - 326 (21 Mar 2002)
Strong male-driven evolution of DNA sequences in humans and apes
Kateryna D. Makova, Wen-Hsiung Li
Nature 416, 624 - 626 (11 Apr 2002)
A physical map of the human Y chromosome
Charles A. Tilford et al.
Nature 409, 943 - 945 (15 Feb 2001)