首頁>尋醫(yī)·問藥>醫(yī)訊同期聲醫(yī)訊同期聲
Y染色體正在消失男性會變成什么樣
自從人類誕生以來,男人就在繁殖生育下一代中起著決定性的作用,因?yàn)樗麄兓蛑兴赜械腨染色體直接決定著下一代的寶寶是男是女,所以Y染色體也一直被看作是陽剛之氣的代表。據(jù)澳大利亞解釋型新聞網(wǎng)(The Conversation)報道,Y染色體可能正在逐漸消失!聽起來當(dāng)真有些驚悚,Y染色體沒了,那男人以后會變成什么樣?
現(xiàn)象
Y染色體攜帶基因急劇減少
Y染色體也許是男子漢氣概的象征,但這個小小的染色體偏偏不能象征強(qiáng)壯。雖然Y染色體中攜帶決定下一代是不是男孩(XY)的“鑰匙”——SRY基因,但同時它包含的其他基因非常少,并且Y染色體的存在與否似乎也與生命正常運(yùn)行關(guān)系不大,畢竟沒有Y染色體的女性也活得好好的。
據(jù)報道,英國肯特大學(xué)的遺傳學(xué)教授皮特·伊利斯和戴倫·格里芬對于Y染色體消失的論調(diào)做了剖析??茖W(xué)家們普遍認(rèn)為,Y染色體正在逐步萎縮殆盡直至消失,女性擁有兩個完全正常的X染色體,而男性擁有的則是一個正常的X染色體和一個萎縮的Y染色體。如果這種退化趨勢一直保持下去,那可能在460萬年以后,人類就保不住Y染色體了。也許這個時間段聽起來讓人覺得“遠(yuǎn)著呢”,不必現(xiàn)在就杞人憂天,但如果從生命在地球上已經(jīng)存在35億年的角度考慮,這個消息對于人類來說可能就沒有那么樂觀了。
其實(shí)Y染色體并非一直像現(xiàn)在這樣“萎靡”,如果把時鐘調(diào)回到1.66億年以前,那時哺乳動物剛剛出現(xiàn),Y染色體其實(shí)并沒有現(xiàn)在這么“弱勢”??茖W(xué)家認(rèn)為XY染色體同是從常染色體演變而來,最初它們應(yīng)該是等長的。但現(xiàn)在看來,Y和X相比,基因數(shù)從1438減少到了45。造成這種退化的一個主要因素是Y染色體沒有“同源重組”。
所謂的“同源重組”,以人類為例,我們的染色體一般都是一半來自媽媽,一半來自爸爸,在細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時,爸爸媽媽的染色體會進(jìn)行互換。但是男人的性染色體是一個X一個Y,無法點(diǎn)對點(diǎn)地進(jìn)行重組和復(fù)制。這就造成了X可以通過同源重組增加基因的保留和傳代幾率,而沒有同源的Y只能靠自己了。
所以,Y染色體存在一個根本缺陷:與所有其他在生物細(xì)胞中具有兩個拷貝的染色體不同,Y染色體只以單獨(dú)拷貝的形式出現(xiàn)——從父親傳給兒子。這意味著Y染色體上的基因不能進(jìn)行基因重組,由于無法得益于重組,Y染色體的基因會隨著時間退化,并最終從基因組中消失。這么看來男人真的要消失了?
爭論
男同胞先別著急,其實(shí)在Y染色體是否真的會消失的問題上,科學(xué)界目前被劃分為“消失派”和“保留派”?!氨A襞伞闭J(rèn)為,Y染色體的防御機(jī)制能夠?qū)ζ溥M(jìn)行挽救。但“消失派”認(rèn)為,它們所做的一切不過是Y染色體在面臨消亡前的垂死掙扎而已。
保留派:Y染色體的防御機(jī)制能自救
拷貝修復(fù)受損基因
盡管進(jìn)化的歷史表明,Y染色體真的是一點(diǎn)點(diǎn)走向頹勢,但研究也發(fā)現(xiàn),Y染色體正在試圖啟動“自?!惫δ?,來減緩基因退化的速度,甚至可能讓其停滯。
例如,最近在《PLoS遺傳學(xué)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中,研究人員對來自62個不同男性的Y染色體進(jìn)行了部分測序,發(fā)現(xiàn)存在易發(fā)生大規(guī)模結(jié)構(gòu)的重組以實(shí)現(xiàn)“基因擴(kuò)增”的傾向,基因擴(kuò)增是指獲得能提升健康精子功能和減緩基因損失的多個基因拷貝。這項(xiàng)研究還表明,Y染色體已經(jīng)發(fā)展出了被稱為“回文”的異常反應(yīng),能保護(hù)它避免進(jìn)一步退化的趨勢。他們在Y染色體的回文序列中發(fā)現(xiàn)了很高的“基因轉(zhuǎn)換事件”,也就是Y染色體也出現(xiàn)了“復(fù)制粘貼”的過程,以此讓受損基因可以通過拷貝模板得到修復(fù)。
仍保留關(guān)鍵基因
除此以外,科學(xué)家還想到了用人類的親戚來佐證Y染色體不會消亡的論調(diào)。
來自美國麻省理工大學(xué)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的詹妮弗博士開展了針對印度恒河猴、人類和黑猩猩三類物種Y染色體的基因序列的比較分析。
研究發(fā)現(xiàn),在整個進(jìn)化過程中,雖然Y染色體上的基因在不斷減少,但人類和恒河猴都保留了相同數(shù)量的同源祖先基因。這種現(xiàn)象被稱為“凈化選擇”,說白了也就是Y染色體上的基因雖然在持續(xù)減少,但決定性別的關(guān)鍵基因還是一直被保留了下來。這一研究結(jié)果證明Y染色體可能不會像之前所估計(jì)的持續(xù)衰退下去,只是更加“精減”了。
消失派:Y染色體在消亡前垂死掙扎
染色體消退致生育問題
看到這里,男同胞們是不是覺得長舒了一口氣?但是也沒那么簡單。
澳大利亞拉籌伯大學(xué)的詹妮·格雷教授是“消失派”的主要支持者,她認(rèn)為,從長遠(yuǎn)角度看,Y染色體消亡的命運(yùn)是注定了的,雖然它本身也會“垂死掙扎”,但結(jié)果最多也就是比科學(xué)家們預(yù)測的時間晚一些而已。
格雷教授在2016年的一篇報告中闡述,日本的刺鼠和鼴田鼠兩個物種已經(jīng)完全失去了Y染色體,而Y染色體消失或努力拷貝基因?qū)⒉豢杀苊獾貙?dǎo)致生育問題。當(dāng)然,從物競天擇的角度看,也可能預(yù)示這一過程最終會促使新物種的形成。
關(guān)鍵基因被“精減”掉
此外,格雷教授還堅(jiān)持認(rèn)為,詹妮弗博士所謂的在“精減”中保留下來的關(guān)鍵基因依然有可能會在未來進(jìn)化途中喪失。這一觀點(diǎn)是有事實(shí)依據(jù)的。詹妮弗博士的文章中還研究了黑猩猩的Y染色體基因。雖然和恒河猴相比,黑猩猩和人類的親緣關(guān)系更近,但是黑猩猩的Y染色體的減退變化趨勢卻和人類的有所區(qū)別。在進(jìn)化階段,黑猩猩比人類多缺失了5個基因,其中就有可能包括被人類視為決定性別的關(guān)鍵基因——SRY基因。這表明所謂的可以享受“免死金牌”的關(guān)鍵基因可能并不一定真的是萬無一失的,也是有可能被“精減”掉的。
結(jié)論
Y染色體可能研制出替代品
雖然聽起來Y染色體消失的論調(diào)可能會讓人覺得很悲劇,但據(jù)解釋型新聞網(wǎng)報道,即使人類經(jīng)過漫長的進(jìn)化發(fā)展,最終與Y染色體告別的那一天真的來臨了,也不意味著男性同胞的消亡。在這些例子中,當(dāng)Y染色體徹底消失以后,決定男性性別的“鑰匙”——SRY基因并不會隨之消失,而是遷移到了別的染色體上,繼續(xù)保持它的性別決定屬性,這也就是說,即使脫離了Y染色體,這些物種也可以繼續(xù)繁殖雄性后代。
不過,這個魔咒并沒有完全解除,因?yàn)樾碌臎Q定性別的染色體(即SRY基因新的“宿主”染色體)也有可能因缺乏基因重組的原因,而像先前的Y染色體一樣進(jìn)入退化、并最終消亡的過程。
對人類而言,有趣之處在于科技進(jìn)步帶來了更多的可能性。比如說,雖然Y染色體對正常繁殖是必需的,但若使用輔助性的生殖技術(shù),那么它所攜帶的許多基因就不是必不可少的了。這意味著基因工程或許很快就能研制出可以取代Y染色體基因功能的替代品,使得只有女性或者只有男性都可以達(dá)到孕育的目的。
雖然這是一個有趣且存在爭議的基因研究領(lǐng)域,但我們也從中看到了更多的希望。至少目前,我們甚至不能確切地肯定Y染色體真的會消失,即便最終“消失派”的論調(diào)應(yīng)驗(yàn)了,男性也很可能因?yàn)樯尺^程中的被需要性,而選擇其他方式來標(biāo)志自己的性別屬性。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:Y染色體 消失 男性