@ 2015.05.09 , 11:13
29

为什么Y染色体这么小

[-]

携带独一无二的雄性动物的遗传密码的Y染色体,它不止个头比X染色体小,而且基因也比X要少。X染色体有超过1000个基因,而Y染色体不到200个,这200条基因中大多数甚至没什么用。为什么男性基因组中会有这种奇怪的、发育不良的染色体呢?

Y染色体是一个非常特殊的且技能有限的DNA组块。它的作用之一就是哺乳动物进化中提供雄性,但负责这项工作似乎让Y染色体有些怪异。

在哺乳动物进化之前,X染色体和Y染色体和细胞中其它染色体没什么两样。两个看上去也完全一样,携带着相同版本的基因,它们之间可以相互影响,在遗传细胞成熟分裂早期,即产生精子和卵子的过程中,交换遗传物质。

交换DNA使染色体重新排序,这个过程也称为重组。重组让大量的各种各样的基因组入驻精子和卵子,也是修复突变的一个重要的方法。每个染色体携带着相同基因的不同版本,而一条染色体中一个基因可以作为其它固定匹配的基因的模板。生物学家研究性染色体,认为Y染色体中的连环突变和重组使得它走上了一条奇怪的孤独道路。

最初,X染色体和Y染色体都有SOX3这条基因。SOX3是转录因子的蛋白质家族的一部分。细胞内转录因子有一个非常特别的工作:它们是DNA的数据库管理器。DNA为生成蛋白质存储编码指令,RNA(核糖核酸)将编码读取转换至蛋白质上,转录因子则影响细胞对编码的读取。它们的角色之一就是精心的将细胞们划分开来。SOX3帮助管理人类大脑的发育,影响现代两栖动物和爬行动物的性腺形成,在最早的哺乳动物身上也可能扮演类似的角色。

比较哺乳动物三个分支的Y染色体:胎盘哺乳动物、有袋哺乳动物和单孔目动物,发现1.8亿年前SOX3发生一系列突变,最后致使形成更加严格的性别决定制度。突变将SOX3转变成一种新形式,称为SRY基因,可能使进化中的性腺形成睾丸。其他染色体中包含SRY的部分都屁颠滚到了另一端的Y染色体上。转变之后,X染色体和Y染色体的基因序列已不再相同,SOX3 X也和Y染色体上的SRY编码桥归桥路归路了。SRY中的代码无法修复,Y染色体将自己扫地出门了。

[-]

因为Y染色体再也无法和X染色体完美匹配,于是两条染色体失去了重组的能力。在雌性卵子中,X染色体仍然可以其它X染色体配对完成正确的突变,而Y染色体上的错误不断累积,有些基因甚至会重复一遍又一遍。染色体不同部位的DNA重新洗牌。但最重要的是,Y染色体上的基因减少了,除非它再长到以前的长度。

最终,只有现代Y染色体的最遥远的技巧表现得像个“正常”的染色体。这些微小的部分与X分享基因,这可能帮助X和Y减数分裂期间正确地排队。其余的染色体- 95%——通过改变由父亲传给儿子,除了偶尔的突变。

最后,只有最最最遥远的现代Y染色体会像“正常的”染色体那样行事。这些最微小的部分可以和X染色体分享基因,这可以帮助X染色体和Y染色体在成熟分裂时正确排队。其余的95%染色体则通过父亲传给儿子,除了偶尔的突变。

大部分Y染色体上的男性区域并不能生成有用的蛋白质,大部分都是反复重复相同的代码序列,其他部分有回文代码:从中心点开始到染色体两端,一直重复的序列。这些DNA的延伸可以让Y染色体重叠,按从前到后序列顺序进行修复,也保证仅有的几条基因正常工作。

因为呈散状分布,实际上只有约16条基因重码能制造蛋白质。有一些古老的关键性的基因是Y染色体和X染色体相同时期保留下来的古董。其中包括一种参与牙釉质形成的蛋白质和另一种在细胞内帮助建立机制关键部分的蛋白质。其余的工作额度基因是Y染色体所特有的,这些基因等于生存完全没影响:一半的人类并没有它们也活得好好的。但在支持帮助睾丸发育和生成精子蛋白质编码方面,从进化论的角度来看,它们责任重大。

本文译自 gizmodo,由译者 杨二姐 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

# 相关:
科学家发现Y染色体不但决定性别和生育还让男性得以存活
吸烟可让男性Y染色体丢失


给这篇稿打赏,让译者更有动力
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

3.3
赞一个 (17)

TOTAL COMMENTS: 29+1

  1. 张苦逼
    @2 years ago
    2784626

    x也不大啊

  2. 雨历
    @2 years ago
    2784627

    我来看楼下们发展出奇怪的话题

    [12] XX [0] 回复 [0]
  3. 匿名用户
    @2 years ago
    2784631

    为什么二姐这么二

  4. 2784637

    y染色体把自己扫地出门了。。。嘿嘿

  5. 小王
    @2 years ago
    2784640

    想到一首歌:女孩的心思男孩你别猜,你猜来猜去也猜不明白!

  6. 2784643

    基因真的是世界上最完美的编程语言了

    [44] XX [3] 回复 [0]
  7. 土龙菲兹
    @2 years ago
    2784644

    所以理解男人一页纸,理解女人一墙书啊

    [98] XX [5] 回复 [0]
  8. 萝卜头
    @2 years ago
    2784648

    小怎么了,小就不能满足你们了吗

    [39] XX [7] 回复 [0]
  9. 2784655

    所以女人的基因要更穩定一些
    記得以前還有個理論說Y染色體可能在未來會因爲自身缺陷完全消失

    [27] XX [2] 回复 [0]
  10. 土龙菲兹
    @2 years ago
    2784658

    按本文的逻辑,人类只要一个x就够用了,女人有2个x,所以冗余的系统让女人变得不可理喻,而男人只要关注他的蛋蛋就行了。

    [93] XX [8] 回复 [0]
  11. ABC123
    @2 years ago
    2784667

    长成男人长成女人所需的所有基因都在别的染色体上,Y染色体只是个开关。

  12. 爷酥
    @2 years ago
    2784677

    @土龙菲兹:
    你猜对了,所以女人的一个x是失活的,要是两x齐下男人哪还受得了啊

    [21] XX [3] 回复 [0]
  13. NeoJean
    @2 years ago
    2784679

    X的染色体的作用与其说控制,不如说限制;Y染色体对限制放宽,所以小是肯定的。
    咦,我为什么要在煎蛋一本正经的说这样的话、

  14. 拜一刀
    @2 years ago
    2784683

    因为y染色体上只有丁丁相关的基因,双Y染色体的胚胎会发育成有智能的的丁丁@某梅菲斯特赏获奖作

  15. 环境难民
    @2 years ago
    2784705

    @土龙菲兹: 所以能把书看个大懂,却永远无法真正理解薄薄的一张纸

  16. 音货得福
    @2 years ago
    2784723

    煎蛋有没有暗号啊,比如什么大王叫我来巡山,天王盖地虎什么的。地球没有新鲜事不够霸气,求蛋友帮忙

    [1] XX [12] 回复 [0]
  17. rebecca
    @2 years ago
    2784750

    @土龙菲兹:
    胡说,明明是一箱钱。

  18. 2784758

    并不能看懂

  19. 煎蛋
    @2 years ago
    2784766

    如果当Y消失的时候人类还没进化到雌雄同体的程度,那是不是意味着人类将消失?

  20. ReShine
    @2 years ago
    2784784

    @土龙菲兹: 所以女性的两个x染色体在每个细胞中都会随机失活一个

  21. KAKIYO
    @2 years ago
    2784786

    @音货得福: 千万别搞,现在已经被无脑入侵了,人多素质低的就多,素质低还喜欢跳的也会多

  22. 奥雷连若
    @2 years ago
    2784787

    @123: 你想表达什么?

  23. shenmegui
    @2 years ago
    2785010

    最终,只有现代Y染色体的最遥远的技巧表现得像个“正常”的染色体。这些微小的部分与X分享基因,这可能帮助X和Y减数分裂期间正确地排队。其余的染色体- 95%——通过改变由父亲传给儿子,除了偶尔的突变。

    最后,只有最最最遥远的现代Y染色体会像“正常的”染色体那样行事。这些最微小的部分可以和X染色体分享基因,这可以帮助X染色体和Y染色体在成熟分裂时正确排队。其余的95%染色体则通过父亲传给儿子,除了偶尔的突变。

    总感觉这两段表达的是一个意思……?

  24. 2785267

    那是高压文件

  25. 2785332

    这个翻译。。。前半部分还挺清楚明白的,后半部分就。。。翻译专业资料不是要抠字眼,而是要以句子甚至是段落为单位,充分理解英文,然后用中文表达清楚英文的意思。
    小编大概是后半部分自己也开始看不太懂了,就开始以单词为单位来翻译了吧。。。

  26. 三坟五典
    @2 years ago
    2785457

    Y染色体只是父体信息的md5,能够用来区别其他个体就行了

  27. 得到的
    @2 years ago
    2785516

    可百度巴氏小体,女人的两个X染色体之一在遗传性状表达上是失活的,所以男人实际上是赚了一条y染色体

  28. 路人
    @2 years ago
    2785655

    屁颠滚

  29. l碎碎
    @2 years ago
    3002868

    女性两条中任意一条x染色体会固缩之后就只有一条有活性,固缩的一条只有部分基因可以表达,这样看来在进化中男女还是平等的

发表评论


24H最赞