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男人会随着Y染色体的丢失而消失吗?

摘要: 那种断言Y染色体会消失的逻辑很简单:在过去的3亿年里,Y染色体丢失了原有的1438个基因中的1393个基因,仅剩下45个基因(3%)!由此计算出Y染色体平均每100万年丢失4.6个基因,这意味着再过1000万年,Y染色体将完全 ...

                 

那种断言Y染色体会消失的逻辑很简单:在过去的3亿年里,Y染色体丢失了原有的1438个基因中的1393个基因,仅剩下45个基因(3%)!由此计算出Y染色体平均每100万年丢失4.6个基因,这意味着再过1000万年,Y染色体将完全消失,男人也将不复存在!


事实果真如此吗?一个简单的事实就能驳倒这个断言:当人类在600万年至700万年前从黑猩猩分化出来后,其Y染色体还没有丢失一个基因(2005年报告),而当人类在2500万年前从恒河猴分化出来后,其Y染色体仅丢失一个基因(2012年报告)。换句话说,在过去的2500万年里,Y染色体是基本稳定的,没有出现过大规模基因丢失。

这说明Y染色体上基因丢失的速率已经趋缓或不再丢失,很可能可以丢失的基因(非必需基因)已经丢失了,而不能丢失的基因(必需基因)再也不会丢失了。由此推论,Y染色体丢失的速度可能不是恒定的,也许早期丢失速度快,而晚期丢失速度慢或完全不丢失。也就是说,Y染色体“生物钟”可能走得很不准确,有时快,有时慢。

在2亿至3亿年前,人的Y染色体与X染色体有大约600个基因是相同的,但现在Y染色体上仅有19基因与X染色体的基因同源,其中12个基因与雄性性别决定及雄性器官发育无关,而是在心肌细胞和血液细胞中表达并发挥重要功能,决定着细胞的生死存亡,因而是其他基因无法替代的(Mammalian Y chromosomes retain widely expressed dosage-sensitive regulators. Nature 508: 494-499, 24 April, 2014

不过,假如Y染色体上的基因仍以非常缓慢的速度丢失,那么Y染色体的最终消失只是时间问题。若这种情况真的出现,是否意味着男人消失乃至人类灭绝呢?让我们看看动物中的情形吧!事实上,有好几个啮齿类动物物种早已进入无Y染色体阶段,但它们却仍能照常传宗接代。那么,它们是如何完成有性生殖的呢?

第一种解决方案是:Y染色体及其SRY基因完全消失,而其他基因(如TSPY、ZFY)则转移到X染色体上。有的只有一条X染色体,有的则有两条X染色体。第二种解决方案是:除了XX雌性外,还进化出XY雌性,其XY染色体都有大量修饰。第三种解决方案是:性染色体与常染色体融合形成新的X、Y染色体。

总之,即使Y染色体真的会消失,但男人绝对不会消失,大自然总会想出聪明的解决办法。因此,那种对Y染色体消失导致男人消失及人类灭绝的担心完全是“杞人忧天”。

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2014-8-1 15:09
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