کروموزوم Y انسان با سرعت بیشتری نسبت به کروموزوم X تکامل مییابد
پژوهشها نشان میدهند که کروموزوم Y در حال کاهش اندازه است، اما احتمالاً ناپدید نخواهد شد.
برای اولین بار، پژوهشگران به طور کامل کروموزومهای جنسی نخستیهای غیرانسانی را تعیین توالی کردند و نشان دادند که کروموزوم Y که خاص نرها است، با سرعت زیادی در حال تکامل است، در حالی که کروموزوم X تقریبا ثابت مانده است. ژنوم انسان هم درست همین راه میپیمایند.
همه انسانها ۲۳ جفت کروموزوم دارند که یکی جفت از آنها، کروموزومهای جنسی است. در زنان، ادو کروموزوم X وجود دارد، در حالی که مردان یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند.
پژوهشگران در این تحقیق، ژنومهای مرجع کاملی برای کروموزومهای X و Y پنج گونه میمونهای بزرگ – شامل شامپانزهها، بونوبوها، گوریلها، اورانگوتانهای بورنئویی و اورانگوتانهای سوماترایی – و یک گونه میمون کوچکتر، گیبون سیامانگ، ایجاد کردند.
آنها دریافتند که کروموزومهای Y بین گونهها تفاوت زیادی دارند، در حالی که کروموزومهای X عمدتاً مشابه هستند.
برای مثال، بیش از ۹۰ درصد توالیهای کروموزوم X میمونها با کروموزوم X انسان مطابقت دارد، که نشان دهنده درجه نسبتاً کمی از تغییرات در طول میلیونها سال تکامل است. در مقابل، تنها ۱۴ تا ۲۷ درصد از کروموزومهای Y میمونها با نسخه انسانی همخوانی دارند، که نشاندهنده مقدار زیادی تغییرات سریع است.
نویسنده تحقیق، کاترینا ماکووا، گفت: «میزان تفاوت بین کروموزومهای Y این گونهها بسیار شگفتانگیز بود. برخی از این گونهها تنها هفت میلیون سال پیش از شجره انسانی جدا شدهاند که از نظر تکامل زمان زیادی نیست. این نشان میدهد که کروموزومهای Y بسیار سریع در حال تکامل هستند.»
این تغییرات گسترده احتمالاً به این دلیل است که کروموزوم Y اطلاعات ژنتیکی زیادی با دیگر کروموزومها مبادله نمیکند، که باعث میشود تعداد زیادی حذف در آن رخ دهد و انواع دیگر جهشها در آن بروز کند. در نتیجه، کروموزوم Y به تدریج کوتاهتر شده است.
اما، تیم پژوهشگر دریافت که در حالی که کروموزوم Y ممکن است کوچکتر شود، احتمال ناپدید شدن کامل آن کم است، زیرا برخی از ژنهای آن تحت انتخاب تصفیهکننده (purifying selection) تکامل مییابند. به عبارت دیگر، برخی ژنها توسط مکانیزمهای ایمنی که توالیهای مهم را حفظ میکنند، محافظت میشوند.
یکی از این استراتژیهای بقا، شامل استفاده از پالیندرومها (palindromes) است، که توالیهای ژنی هستند که به صورت تصویر آینهای تکرار میشوند و دو نسخه مشابه ایجاد میکنند. در نتیجه، هرگونه آسیبی که به یک نسخه وارد شود میتواند با تبادل اطلاعات با بخش مجاور DNA تطبیق داده شود.
آدام فیلیپی، یکی از نویسندگان تحقیق، گفت: «داشتن این ژنها در پالیندرومها مانند داشتن یک نسخه پشتیبان است.» به گفته پژوهشگران، ژنهای محافظتشده توسط پالیندرومها از گونهای به گونه دیگر تفاوت زیادی دارند، اگرچه بسیاری در اسپرمزایی (spermatogenesis) دخیل هستند.
با توجه به اینکه کروموزوم Y برای ادامه بقای مردان ضروری است، این مکانیزمهای انتخاب تصفیهکننده یک شبکه ایمنی حیاتی برای آینده بشریت فراهم میکنند. و با وجود شکهایی که قبلاً درباره اینکه ترکیب XY ممکن است به زودی از بین برود، ماکووا اصرار دارد که «کروموزوم Y به این زودیها ناپدید نخواهد شد.»
این پژوهش در ژورنال Nature منتشر شده.
مطالب مرتبط
