Определение пола: хромосомы от X до Z

Сайт «Наука в Сибири» 24 января 2017 г. Сайт «Сибирские научные новости» 25 января 2017 г.

Уникальная ортопедическая подушка, которая помогает решить проблему при шейном остеохондрозе...
10 часов назад
Не нужно быть художником, чтобы открыть чудесный мир Вашей фантазии. Даже простые узоры...
9 часов назад

В школах XX преподают как девочку, а XY — как мальчика. Однако существует и противоположная система ZW, когда у женщин две разные половые хромосомы (ZW), а у мужчин — одинаковые (ZZ). Окружающая среда также может играть важную роль в определении пола. Об этом, о потере самцов и важности полового размножения рассказал ведущий из кафе «Эврика».

Все охотники хотят знать, как определяется половая принадлежность

Многие люди считают, что пол определяется в момент оплодотворения. Это определяется особой парой половых хромосом. Мужчины имеют разный пол (XY), а женщины — одинаковый (XX). Однако это не единственный способ. Есть еще животные, пол которых определяется условиями окружающей среды, в которых развивается эмбрион. Например, ящерицы Палласа (ящерицы) сильно зависят от температуры. При низких температурах рождаются самки, при промежуточных — самки и самцы, при высоких — только самцы.

— Эта специфичность имеет важное физиологическое значение. «Животные обычно размножаются весной, — объясняет Артём Лисачёв, младший научный сотрудник Института рекомбинации и изоляционного анализа Института цитологии и генетики. Лето теплее, поэтому самки вылупляются из яиц, отложенных раньше. Поэтому пока они еще молоды, самцов нет. Самцы появляются, когда самки становятся достаточно сильными, чтобы спариваться и производить потомство. Характерна гомосексуальная детерминация. Крокодилы, черепахи и множество рыб.

Кроме того, существует еще одна хромосомная система, которая повторяет человеческую. Их называют ZW, где ZZ — мужчина, а ZW — женщина. Он встречается у всех птиц, высших змей (таких как морские ежи и гадюки), некоторых рыб и земноводных. В целом, для большинства позвоночных, за исключением млекопитающих и птиц, характерны различные пути полового детерминирования. У рыб, однако, почти половина представителей — гермафродиты, и вопрос детерминации для них не важен.

Необычайная продолжительность жизни хромосом: сегментный обмен, деградация и конкурирующие гены

В обеих системах между двумя хромосомами происходит так называемая рекомбинация. Это обмен регионами (генетическим материалом) путем расщепления и соединения различных молекул. Это происходит в каждом поколении при образовании сперматозоида и яйцеклетки. Хромосомы родителей сливаются вместе, их ДНК разрывается в определенных местах и соединяется по-новому. Это означает, что фрагменты хромосом матери вставляются в хромосомы отца и наоборот. Этот процесс обеспечивает более разнообразное потомство.

Однако существуют гены-антагонисты, которые полезны для одного пола и вредны или бесполезны для другого. Например, определенные гены могут быть вовлечены в формирование яичек (которые совсем не нужны женскому организму). Поэтому оба пола выиграют, если он будет перенесен в мужскую хромосому. Такой Y-хромосоме будет отдано предпочтение в ходе естественного отбора, и в результате этот вариант хромосомы распространится по всей популяции. Этот процесс повторяется многократно, при этом множество конкурирующих генов в конечном итоге скапливается вокруг единственного гена, определяющего пол.

Чтобы сохранить эту полезную комбинацию генов, этот отбор закрепляет мутации, которые предотвращают возможность рекомбинации между хромосомами X и Y. Y-хромосома постепенно вырождается. Контрастные гены, но и очищают хромосому от вредных мутаций. Это мало влияет на здоровье животного, так как самец, спаривающийся с u, всегда имеет X, а самка, спаривающаяся с W, всегда имеет Z. Вместо деградировавшего гена всегда есть копия здорового гена на другой хромосоме. Однако, если Y или W деградируют, они могут уменьшиться или, наоборот, увеличиться, что приведет к накоплению бессмысленных последовательностей ДНК. Разумным шагом за этим является полное исчезновение Y или W хромосомы.

— На самом деле, мы наблюдали такие сет-фолды всего у нескольких видов, например, у семейства слепых хомячков», — говорит Артем Лисачев, обращаясь к клеткам вида, в зависимости от типа слепой кротовой крысы — X0 или XX. Вероятно, у них образовались новые половые хромосомы. Пока они идентичны и неясно, какие хромосомы стали новыми XY или WW, но на самом деле у этого человека есть мужчина.

Ученые долго искали способ борьбы с никотиновой зависимостью...
10 часов назад
В свитерах подобрано идеальное соотношение шерсти, хлопка и ПАН, чтобы они не кололись и были приятны...
7 часов назад

Спасите хромосомы исчезающих видов эд от разборки!

Деградация Y и W хромосом уникальна для большинства млекопитающих и птиц, но существуют и другие способы призыва к «спасению от деградации», например, модель «молодого источника» для низших позвоночных. Поскольку они холодные, их пол сильно зависит от условий окружающей среды и может обходить действие хромосом, производя самок или самцов ZW с неизвестным генотипом XY. Рекомбинация между племенными хромосомами зависит от фактического пола, а не от генотипа, поскольку такие «ложные» самки также могут быть рекомбинантными. В ходе процесса поврежденный участок заменяется нормальной частью, взятой Х, и следующее поколение получает чистую хромосому. Поскольку это случается крайне редко, связь между определяющим фактором пола и геном не нарушается. Однако может происходить очистка от вредных мутаций, и Y и W хромосомы могут не вырождаться.

Млекопитающие не меняют генетического самца на настоящую самку, хотя существуют способы избежать деградации. Обычная рекомбинация предполагает обмен частями между двумя хромосомами, но если одна и та же генетическая последовательность размножается на одной из них, они будут перепутаны друг с другом, и произойдет внутренняя рекомбинация, называемая конверсией генов.

— «Поврежденный ген и нормальный ген не меняются местами, только один переписывается другим, что помогает сохранить Y-хромосому», — говорят ученые. -Нет такого правила, которое говорит, что нормальный ген обязательно является шаблоном. Тот, кто получит от него два поврежденных гена — выбранных случайным образом — будет менее плодовитым, а тот, кто перепишет их все правильным вариантом, победит. Сравните, например, превышающие страницу хромосомы шимпанзе и людей, которых разделяют 6-7 миллионов лет, ясно показывающие, что за этот период не было никакой деградации. Это означает, что те же самые гены остаются в этой секции, но нет возможной реверсии, которая могла бы быть потеряна.

Различные ZW и XY имеют разное происхождение, но известно следующее Некоторые пары хромосом особенно хорошо справляются с половыми функциями. Например, хромосома ZW одного из видов гекконов имеет гены, участвующие в развитии тестикулярного круга, а также объединена с хромосомой XY некоторых видов черепах. У него также отсутствуют многие гены, которые могли бы стать решающими половыми факторами. У птиц самцы на хромосоме ZZ имеют две копии «мужского» гена DMRT1, а самки — одну. Поэтому у самок его нет, и поэтому у них развиваются яичники.

Половое размножение: почему оно происходит?

Половое размножение — это довольно строгий процесс, изобретенный природой. Однако у него есть много преимуществ. Во-первых, это необходимая адаптация для организации. Если условия окружающей среды стабильны, могут работать и клональное размножение, и девственность, но если что-то идет не так, только половое размножение может помочь адаптироваться к изменениям. Кроме того, необходимо устранить неизбежное накопление вредных мутаций. Не существует совершенной самовоспроизводящейся системы. Всегда есть ошибки, которые нужно как-то исправлять.

— Бактерии изобрели для этой цели горизонтальный транспорт. Это процесс, при котором ткань передает свой генетический материал другой ткани, не являющейся ее потомком», — объясняет руководитель лаборатории сравнительной геномики Института молекулярной и клеточной биологии, доктор философии. Биология Владимир Трифонов — половое размножение, потому что эукарии не могут себе этого позволить.

На самом деле, природа производит женский и мужской пол. Это объясняется тем, что такая форма наиболее благоприятна для окружающей среды. Таким образом, если 90% самцов в популяции будут уничтожены, оставшихся 10% (в лучшем случае) может быть достаточно для адаптации вида к новой среде. Другими словами, женский пол отвечает за сохранение информации о виде, а мужской — это подвижная часть, над которой эволюция может без проблем экспериментировать.

Фото автора Алена Литвиненко

Мастер-класс по пошиву бралетта и нижнего белья. Нижнее бельё нужно каждой девушке — вне зависимости от моды и сезона. При этом не все могут подобрать себе что-то в...
7 часов назад
Уникальная ортопедическая подушка, которая помогает решить проблему при шейном остеохондрозе...
6 часов назад

Читайте также