Половые хромосомы: для чего они? (II)

Какие гены локализованы в аутосомах, какие — в половых хромосомах?

На этот вопрос классическая хромосомная теория ответа не дает. Исходя из названий хромосом (половые, гоносомы) подразумевается, что в половых хромосомах должны быть гены признаков, связанных с полом и размножением, а в аутосомах —  неполовых, соматических, т.е. критерий локализации — репродуктивный. Согласно новой концепции в половых хромосомах должны быть гены эволюционирующих признаков, а в аутосомах — стабильных, т.е критерий — эволюционный.

Следовательно, по классической теории соматические мутации должны быть в аутосомах, а гены, определяющие первичные половые признаки в половых хромосомах, тогда как по новой концепции все должно быть наоборот: соматические мутации в половых хромосомах, а гены половых признаков — в аутосомах (Таблица).

Таблица. Локализация генов согласно классической и новой теории.

                                                                    A — в аутосомах, ПХ — в половых хромосомах.

В генофонде раздельнополой популяции, по эволюционному “возрасту”, локализации по хромосомам  того и другого пола, могут быть три группы генов:
1. Сугубо мужские Y- и Х-гены (“футуристических” признаков — новые, молодые, “завтрашние”), которые появились у мужского пола, но еще не прошли проверку, не попали в аутосомы и не стали общим достоянием.
2. Общие гены (рабочие, актуальные, “сегодняшние”), это основная масса генома — аутосомные гены, присутствующие одновременно у того и другого пола.
3. Сугубо женские Х-гены (старые, отработавшие уже в аутосомах, “вчерашние”), которые уже утрачены мужским полом, но ещё сохраняются у женского, в виде атавистических признаков в ожидании элиминации. Локализованы эти гены, видимо, в специальном участке Х-хромосомы (а может и в аутосомах) и в мужской геном попадают только для элиминации.

Конденсация Х-хромосомы в женском геноме

Классическая теория половых хромосом трактует конденсацию Х-хромосомы в женском геноме (тельца Барра) как компенсацию дозы Х-генов. Если конденсация действительно была бы для этого, то тельца Барра в норме должны присутствовать всегда у гомогаметного пола. Однако у птиц так же, как и у млекопитающих, конденсируется Х-хромосома самок (причем единственная!). Какая же это компенсация дозы? У птиц же отсутствует конъюгация половых хромосом.

По новой концепции конденсацию Х-хромосомы в женском геноме независимо от типа гаметности нужно трактовать как преграду против распространения у самок новой, еще не проверенной информации.

От матерей мы получаем старую генетическую информацию,
а от отцов— “последние новости” эволюции

Двадцать лет назад две группы английских ученых сделали интересное открытие. Они скрещивали самца и самку мышей, потом кесаревым сечением извлекали оплодотворенные яйцеклетки до слияния мужского и женского пронуклеусов в общее ядро зиготы. Одну клетку не трогали – она служила контролем. Из второй извлекали отцовской пронуклеус и заменяли её материнским из третьей, и наоборот. Таким образом получили возможность сравнить три типа скрещивания: самка-самец, самка-самка и самец-самец. Изготовленные таким образом яйцеклетки имплантировали приемным матерям. Мышата от отца и матери рождались через 21 день, а от "однополых" родителей – гибли, не доживая до рождения. Тогда, на десятые сутки беременности делали кесарево сечение и смотрели почему они гибнут. Оказалось, там, где скрещивают двух самок между собой, почти нормальный эмбрион, но ненормально маленькая плацента. Там, где двух самцов, – все наоборот. Ненормально маленький эмбрион и огромная, больше чем в норме, плацента (рис. 7). Это значит, что развитие сугубо женского органа – плаценты определяют мужские гены, а "общего" эмбриона – женские.
Ни одна теория не может объяснить этот парадокс. И 20 лет он остается загадкой. На самом деле все очень просто. Плацента – это эволюционно новый орган, поэтому её гены находятся еще в мужском геноме, еще не дошли до женского генома, или же дошли, но еще закрыты. А эмбрион – это древняя информация, которую мы получаем от своих матерей, т.е. новые признаки женщин определяют мужские гены, а старые признаки мужчин – женские.

◄ Половые хромосомы: для чего они? (I)

Подробнее о теории дифференциации хромосом и "номадических генов"

Первая публикация: Половые хромосомы: для чего они? (Новая концепция). Геодакян В. А. Докл. АН. 1996, т. 346, с. 565–569.

Популярное изложение: Эволюционная теория пола-2. (А. Гордон). Программа «00:30» НТВ, 15.04.2002

Более полное научное изложение: Эволюционная роль половых хромосом (новая концепция). Геодакян В. А. Генетика. 1998, т. 34, № 8, с. 1171–1184.

Наиболее свежая публикация: Эволюционные хромосомы и эволюционный половой диморфизм. Геодакян В. А. Известия Академии Наук, Серия Биологическая, 2000, № 2, с. 133-148.

Copyright © 2005 S. Geodakyan. All rights reserved.