Мужское начало не успокаивается

Ученые спорят, чье начало – мужское или женское – победит в эволюционной гонке на выживание.
Источник: worldpress.com

Единственное, что быстро мутирует в человеческом геноме, – это его игрек-хромосома (Y-хромосома). За 6 млн. лет, в течение которых труд или что-то там еще развели окончательно наши эволюционные пути-дорожки с шимпанзе и превратили нас в то, чем мы сегодня являемся, генетическая разница между нашей игрек-хромосомой и игрек-хромосомой шимпанзе достигла 30%. Остальные хромосомы, составляющие основную часть ДНК, отличаются от обезьяньих всего на 1–2%. Об этом, к изумлению всех остальных генетиков, сообщила через журнал Nature группа исследователей из Массачусетского технологического института (МТИ).

До сих пор игрек-хромосома, присутствующая только у мужчин, большинством ученых считалась чем-то вроде атавизма. Она не определяет ни цвет волос, ни рост, ни вес, ни повадки, а всего только лишь пол особи. Который, честно говоря, можно было бы, наверное, определить и без нее, появись у природы такая надобность. В икс-хромосомах мы видим десятки тысяч генов, во многом определяющих нашу личность, в «игреке» этих генов не наберется и двух сотен. Долгое время считалось, что там их вообще нет, но потом генетик Дэвид Пейдж из Уайтхедского института биомедицинских исследований при МТИ (Кембридж, США) обнаружил, что кое-какие гены все-таки имеются – ответственные главным образом за производство спермы.

До сих пор ученые были уверены, что у всех млекопитающих игрек-хромосома только и делает, что вымирает, и уже поэтому для всех должна быть примерно одинаковой. Считалось даже, что через 50 тысяч лет игрек-хромосомы окончательно исчезнут из генома, а человечество соответственно лишится мужчин.

Но вот оказывается, что все немного не так. «Игреки» не вымирают, а просто изменяются с самой непозволительной, «бешеной» для генома скоростью. Этой информацией мы опять-таки обязаны Девиду Пейджу.

Игрек-хромосома, несмотря на свою малую информативность, с большим трудом поддается существующим методам секвенирования (расшифровки генетических текстов). Группа Пейджа с этой проблемой справилась. Она впервые секвенировала человеческую игрек-хромосому еще в 2003 году, а вот с игрек-хромосомой шимпанзе пришлось помучиться. Когда наконец и эта проблема была решена и ученые приступили к сравнению, тут-то и выявилось разительное несходство обеих хромосом.

Выяснилось, что у «игреков» шимпанзе генов на 30–50% меньше, чем у «игреков» человека, а это очень значительное изменение для такого относительно короткого (в эволюционном смысле) отрезка времени, как 6 млн. лет. Причем происходит это отнюдь не потому, что игрек-хромосомы шимпанзе угасают, считает Пейдж, а из-за того, что внутри самой хромосомы происходят некие структурные перестройки. Он сравнил этот процесс с непрекращающимся ремонтом в доме, причем подчеркнул, что такая ситуация остальной части генома млекопитающих несвойственна.

На фоне женской икс-хромосомы мужская игрек выглядит уродцем-карликом. Источник: bio.miami.edu

Лев Животовский, главный научный сотрудник Института общей генетики РАН, комментируя для «НГ» эту работу, в частности, сказал: «До последнего времени считалось, что поскольку игрек-хромосома появилась одновременно с остальными, а теперь по размеру она намного меньше, то это значит, что она деградирует. Работа группы Дэвида показала, что это не так, что имеет место дивергенция, расхождение, а не деградация. Игрек-хромосома отличается от остальных хромосом тем, что у нее нет пары. Все остальные хромосомы – парные, одна от отца, другая от матери. И когда какой-нибудь ген, скажем, отцовский, мутирует, то должно произойти просто немыслимое совпадение, чтобы одновременно мутировал тот же материнский ген. Поэтому мутация здесь либо уничтожается, либо маскируется уже имеющимся «нормальным» геном. В игрек-хромосоме таких препятствий для мутации нет, поэтому она и меняется намного быстрее».

По мнению Животовского, сегодня трудно сказать, за счет кого – человека или шимпанзе – в игрек-хромосомах накопились такие громадные различия.

«По мнению авторов работы, – подчеркнул Животовский, – основной отбор происходил у шимпанзе, их игрек-хромосома эволюционировала так, чтобы производить наиболее «конкурентоспособную» сперму.

Это очень похоже на правду, но какой-то отбор мог происходить и в человеческой хромосоме. Чтобы понять, что происходило в действительности, нужно расшифровывать и другие игрек-хромосомы. Сам Дэвид Пейдж тоже считает, что это только начало и что в шляпе у хромосомы запрятано порядочное количество неучтенных кроликов, которых она когда-нибудь начнет вытаскивать один за другим.