«МУЖИКИ ВЫРОЖДАЮТСЯ» и КАКИМ БУДЕТ МИР БЕЗ МУЖЧИН? • Медицинский центр "ЭВО"

Ученые полагают, что мужская хромосома деградирует.

Речь в этом материале пойдет вовсе не о любимой теме женских разговоров «не те нынче мужики стали» и даже не об обожаемом на девичниках лозунге «все мужики сво…».

В январе 2018 года в изданиях The Conversation и Science Alert был опубликован интереснейший материал Darren Griffin и Peter Ellis – «Дегенерация Y-хромосомы человека и как наше тело пытается остановить этот процесс».

Что творится с «мужской» хромосомой?

Всем известная Y-хромосома – это синоним мужественности для обывателя. А вот ученым очевидно, что она не так уж сильна и вынослива. Y-хромосома, которая содержит ген SRY, определяющий развитие половых признаков у мужчин, исчезнет через 4,6 миллиона лет… Если учесть, что жизнь на Земле существует около 3,5 миллиардов лет, то ждать осталось не долго. Впрочем, женщины прекрасно обходят без этой чудесной хромосомы.

Белок «Y» гена SRY действует как фактор транскрипции, что означает, что он прикрепляется (связывается) к определенным областям ДНК и помогает контролировать активность определенных генов. Этот белок запускает процессы, которые вызывают развитие у плода мужских половых желез (яичек) и предотвращают развитие женских репродуктивных структур (матка и маточные трубы).

Британские генетики и специалисты молекулярной биологии: профессор Darren Griffin и Peter Ellis из университета в Кентербери (Kent University, Великобритания) заявили, что фундаментальным недостатком данной хромосомы является то, что в отличие от других групп генов, она содержится в клетках человека не в парном, а в единственном экземпляре. В связи с этим Y-хромосома не подвергается генетической рекомбинации, которая случается в каждом новом поколении и приводит к ликвидации мутаций, повреждающих гены. В результате этого, набор генов, который отвечает за формирование мужского пола, со временем дегенерирует и пропадает из генома. «Y-хромосома быстро дегенерировала, в результате чего у женщин сейчас две совершенно нормальные Х-хромосомы, а у мужчин — Х + «сморщенная» Y. Если такая же скорость дегенерации продолжится, то у Y-хромосомы осталось не более четырех с половиной миллионов лет, а затем она исчезнет полностью». Научная работа представлена в издании Springer Link.

Однако, Y-хромосома не всегда была «сморщенной», как ее назвали английские ученые. Если мы перевернем часы на 166 миллионов лет назад в период появления на планете первых млекопитающих, история будет совершенно другой. Ранняя «прото-Y» хромосома изначально была того же размера, что и Х-хромосома и содержала такой же набор генов.

Как «мужская» хромосома спасает сама себя?

Новейшие исследования показывают, что хромосома вырабатывает механизмы (несколько довольно-таки мощных и убедительных механизмов), способные затормозить процесс дегенерации пока он не достиг своего финала. К примеру, датские ученые Laurits Skov и Mikkel Heide Schierup из Bioinformatics Research Centre (Aarhus University, Дания) в 2017 году секвенировали части Y-хромосомы от 62 разных мужчин и обнаружили, что Y-хромосоме склонна к крупномасштабным структурным перестройкам, допускающим активный процесс амплификации (появление нескольких копий генов, которые отвечают за функционирование половых органов мужчин). Исследование представлено в PLOS Genetics.

Помимо этого, вырождение замедляется палиндромами — последовательностью нуклеотидов, читаемых одинаково в обоих направлениях. В случае повреждения гена он восстанавливается, «копируя» информацию с сохранившейся половины. Таким образом Y-хромосома создала самозащиту от деградации. При этом ученые фиксирует высокий темп и уровень знакомого всем процесса «копировать-вставить», что позволяет восстанавливать поврежденные гены, не теряя информацию из неповрежденного резервного «шаблона». Амплификация гена Y-хромосомы является общим принципом для всех видов млекопитающих. Исследование доктора Andrew P Morgan (University of North Carolina, США), представленное в Molecular Biology and Evolution в 2017 году подтверждает, что увеличение количества копий генов у мышей является результатом естественного отбора, а половые хромосомы мышей вовлечены в продолжающийся внутригеномный конфликт.

Сможет ли «мужская» хромосома выжить?

Вопрос о том, действительно ли Y-хромосома исчезнет, все еще не имеет однозначного ответа и является предметом активной дискуссии в научном сообществе. Часть ученых считает, что защитных механизмов в арсенале «мужской» хромосомы – вполне достаточно, и она будет спасена, другие полагают – что эти механизмы ничтожны и не более чем «попытка зацепиться когтями о камни, прежде чем окончательно свалиться со скалы».

В своей статье 2016 года профессор экологии, окружающей среды и эволюции Jenny Graves (Trobe University, Австралия) выражает мнение, что в долгосрочной перспективе Y-хромосомы обречены, более того они «продержались итак много дольше возможного». В пример приводится особый вид японских крыс, которые полностью потеряли свои Y-хромосомы, и утверждение, что процессы потери генов или создания их в Y-хромосоме неизбежно приводят к фертильности.

Что ждет мир без мужчин и будет ли он?

К чему вся эта ситуация может привести? Ученые полагают, что впереди нашу планету ждет появление новых видов человеческих существ. В совместной работе 2018 года профессора эмбриологии, фертильности и репродуктивной медицины Gianpiero D. Palermo (Center for Reproductive Medicine, США) и директора направления репродуктивных исследований в Center for Advanced Genetics (США), доктора E. Scott Sills утверждается, что даже если Y-хромосома у людей действительно исчезнет, то это вовсе не означает, что вместе с ней исчезнут и мужчины. Даже у видов, которые фактически полностью потеряли свои Y-хромосомы, присутствуют и самцы, и самки, которые все еще необходимы для размножения. В этих случаях ген «главного переключателя» SRY, который определяет генетическую мужественность, переместится в другую хромосому, что означает, что эти виды станут производить самцов без необходимости в Y-хромосоме. Проблема состоит в том, что и новая хромосома которая обрела SRY, также будет обречена на дегенерацию также, как и предыдущая.

Хотя Y-хромосома необходима для нормального размножения человека, многие из генов, которые она несет, не нужны в период расцвета методов вспомогательной репродукции. Генная инженерия вскоре сможет заменить генную функцию Y-хромосомы, что позволит зачать однополым женщинам или бесплодным мужчинам.

Однако мир, в котором люди перестанут размножаться естественным путем – ужасает и является символом антиутопических романов и фильмов. Эта область генетических исследований является предметом интересных и крайне «горячих» дискуссий в обществе. При этом, ученые полагают, что несмотря даже на то, что мы даже не знаем, исчезнет ли Y-хромосома, перспектива появления системы «племенного разведения» людей, при которой несколько «счастливчиков» выбираются в отцы всех или большинства наших детей – к сожалению, не за горами.

И это не единственная проблема, которая ждет нас всех в ближайшие 4 – 5 миллионов лет J

Источник: Science Alert / The Human Y Chromosome Is Degenerating And Our Body Is Trying to Stop It

Springer Link / Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument/

Springer Link / Intracytoplasmic Sperm Injection

PLOS / Analysis of 62 hybrid assembled human Y chromosomes exposes rapid structural changes and high rates of gene conversion

Oxford Academic / Sequence and Structural Diversity of Mouse Y Chromosomes

РИА Новости, Ученые рассказали о деградации мужской хромосомы