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Y染色体

 岛山一丿哥 2018-02-13

一、研究表明人类Y染色体进化快于其他染色体

Y染色体
日韩联合研究小组发现,黑猩猩与人类Y染色体DNA碱基序列的差异为1.78%,大于基因组碱基序列的整体差异,表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。Y染色体是决定哺乳动物雄性性别的染色体,这一染色体上的遗传信息通常在父子之间传递。

日本理化研究所基因组科学综合研究中心和韩国科学家组成的联合研究小组在最新一期《自然·遗传学》杂志网络版上发表文章说,他们通过解析京都大学灵长类研究所一只雄性黑猩猩的Y染色体碱基,发现其与人类Y染色体碱基序列的差异为1.78%。而美国《科学》杂志曾刊登过一篇文章,报道科学家从黑猩猩基因图中取出6.4万个DNA片段,构建了人与黑猩猩对比的基因组物理图。科学家通过比较发现,两者的碱基对排列有98.77%完全相同,从而认为人与黑猩猩的DNA序列差异只有1.23%。

研究人员说,黑猩猩与人类Y染色体碱基序列差异大于基因组碱基序列的整体差异,表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。研究人员还发现,黑猩猩的Y染色体中不存在基因“CD24L4”。这一基因指导合成人类免疫细胞表面的蛋白质。

研究人员认为,约500万年前人类和黑猩猩由共同的祖先形成分支开始独立进化后,人类的Y染色体才获得了“CD24L4”基因,这一基因或许可以解释人类与黑猩猩在应对传染病的免疫功能方面的差异。

研究发现男性Y染色体进化速度最快

据美联社2010年1月13日报道,女人可能认为男人原始,但新研究表明Y染色体的进化速度比人类其它遗传密码快得多。

《 自然》周刊网站同日刊登的一篇报告称,新研究将人类的Y染色体与黑猩猩的Y染色体进行了比较,结果是它们有约30%的区别。这远高于人类其它遗传密码与黑猩猩2%的区别。

马萨诸塞州理工学院生物学教授、该报告的作者之一戴维·佩奇说:“男性独有的Y染色体似乎是人类进化最快的一种染色体。它几乎不停顿地进行基因重组,就像一个房屋不断被改造一样。”

二、Y染色体或可助防止睾丸癌恶化

日本东京大学的研究人员在2011年11月2日的美国《国家科学院院刊》网络版上发表研究成果说,男Y染色体上基因编码合成的一种蛋白质在睾丸细胞增殖过程中起到了“刹车”的作用,这种蛋白质或可延缓 睾丸癌恶化进程。

此前的研究显示,雄性激素与其受体结合产生的某种物质如果过多进入睾丸细胞的细胞核,就会导致细胞异常增殖进而恶化。东京大学 分子细胞生物学研究所教授加藤茂明等研究人员在研究中发现,男性Y染色体上基因合成的蛋白质“TSPY”能防止雄性激素与其受体结合产生的这种物质进入睾丸细胞的细胞核,而在睾丸癌恶化患者的细胞中,“TSPY”蛋白质的生成量不断减少。

研究人员还发现,睾丸癌恶化患者与没有恶化患者的Y染色体并不存在基因层面的差异,他们推测是在“TSPY”蛋白质的合成过程中发生了某种问题,才导致了上述结果。

睾丸癌睾丸癌的发病原因和恶化机制等知之甚少,除了切除睾丸外,人们对睾丸癌还没有十分有效的治疗方法。

三、Y染色体遗传病

Y染色体遗传病Y伴性遗传病(Y-linked inheritable disease)

这类遗传病的致病基因位于Y 染色体上,X染色体上没有与之相对应的基因,所以这些基因只能随Y染色体传递,由父传子,子传孙,如此世代相传。因此,被称为“全男性遗传”。

(1)致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,患者全为男性,女性全正常,正常的全为女性。

(2)致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性,也称限雄遗传。

常见疾病有:人类外耳道 多毛症、鸭蹼病、箭猪病等。

四、Y染色体让男人多活五年

一项跟踪多年的研究表明,正常的Y染色体可以让男性多活五年,减少患癌几率。

研究对象是一些在七十岁和八十岁出头的男性,在那些患了癌症或是早逝的人的白血球中,Y染色体有缺失的倾向。当细胞分裂、突变时,错误的复制过程有时会导致基因甚至整个染色体的缺失。研究人员认为,这些血细胞是免疫系统的一部分,通常能够帮助寻找和消灭癌细胞,缺少了Y染色体及其负载的基因,这些细胞将无法完成各自的使命。

一项历时四十余年的研究近期发表于《Nature Genetics》杂志,该研究常年跟踪了约1100名瑞典男性,结果表明体内存在一些突变并且丢失了Y染色体的血细胞的中老年男性们,与那些没有失去Y染色体的男性相比会少活五年左右,包括癌症的高发率。该研究结果表明,Y染色体也能够携带关键的遗传基因,这些基因能够使机体免受癌症困扰,延长男性的寿命[3]

五、吸烟会让男性丢失Y染色体

2014年12月6日报道的研究发现,吸烟的男性丢失Y染色体的几率要比不吸烟的男性高出两倍,这也许能够解释为什么男性比女性更容易患上并死于多种癌症。

2014年12月4日路透社发表题为《科学家发现吸烟男性面临更大健康风险的原因》的文章称,瑞典乌普萨拉大学研究人员在美国《科学》周刊发表的一篇研究报告说,与从不吸烟或已经戒烟的男性相比,对于决定性别和产生精子至关重要的Y染色体常常会从吸烟男性的血细胞中消失。

由于只有男性才拥有Y染色体,这一发现可能也解释了为什么吸烟对于男性的致癌风险要比对女性更大。

参与这项研究的乌普萨拉大学教授扬·杜曼斯基说:“在Y染色体消失这一人体内最常见的突变与吸烟之间,存在着某种关联。”

他说:“这也许在一定程度上解释了为什么男性的寿命通常比女性短,以及为什么吸烟对男性更加有害。”

该研究团队对6000多名男性的资料进行了分析。研究人员发现,吸烟男性体内Y染色体的消失似乎取决于吸烟的数量,换句话说,吸的烟越多,丢失的Y染色体就越多,而一些已经戒烟的男性似乎又重新获得了Y染色体。

参与研究的拉尔斯·福斯贝里说,这说明吸烟导致Y染色体丢失的过程是可以逆转的。

科学家现在还无法确定血细胞中的Y染色体消失与罹患癌症之间到底有何种联系,但有一种可能性是,血液中的免疫细胞在失去Y染色体后,对抗癌细胞的能力就会下降。[4]

基因优化

尽管人类男性的Y染色体在慢慢丢失基因,而且Y染色体比女性的X染色体要小1/3,基因也要少很多,甚至参与蛋白质编码的功能基因不及X染色体的1/10,但是,Y染色体的核心基因是稳定的和功能强大的。

Y染色体上强大的功能基因有很多,其中最典型的是SRY基因。SRY基因又称睾丸决定因子,在胚胎的性别分化过程中,SRY基因起着让胚胎向男性化方向发展并最终决定胚胎发育为男性的关键作用。

更为重要的是,男性Y染色体上的基因丢失也并非只起负面作用,它实际上是在优化基因。例如,Y染色体上有一种为耳毛编码的基因,有了这种基因,才会长出耳毛。而有些男人可能还会有耳毛,但大部分男人已经没有耳毛了,因为耳毛完全是多余的。Y染色体上丢失的都是这些对人没有太大作用的基因。另一方面,研究发现男性Y染色体上的基因与其他基因一样,有很强的保护自我的修复能力,Y染色体能够对内部出现的基因缺失、跳跃、错位等变异进行修复。

更何况人类随着进化的发展还会产生新的基因,近1.5万年来人类已经出现了一些新的基因,例如,那些能保证吸收碳水化合物和脂肪酸以及消化奶类的基因。同样,肩负着繁衍重大功能的基因,Y染色体也会适应环境,有一些基因丢失了,必然会有一些新基因产生。而且无论如何变化,就像一个团队一样,核心功能和重要成员都不会改变。

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