男同胞松口气，Y染色体“力挺到底”

做者：张思玮

在2亿多年的进化过程中，Y染色体已经大大缩小了。因而，研究人员更习习用“无用”那个词描述它。不外，“无用”其实不等于不存在，虽然非哺乳类脊椎动物的性染色体履历了相当大的进化更替。8月6日颁发在《遗传学趋向》杂志上的一篇论文讲述了一个名为“耐久Y假说”的新理论，该理论解释了为什么Y染色体可能比最后呈现时更有恢复力。

“人们遍及认为，Y染色体在性别决定和精子产生方面具有重要功用，因而不会消逝。但若是Y染色体转移到基因组的其他处所，就意味着它的消亡。”论文合著者、澳大利亚悉尼新南威尔士大学传授 Paul Waters说，“然而，我们认为，Y染色体的将来是平安的，因为它照顾着对胜利停止男性减数团结至关重要的‘刽子手’基因，并且与Y染色体上的其他基因差别，那些‘刽子手’基因是自我调理的。”

在减数团结期间，有性繁衍的生物体构成单倍体配子（卵子和精子），每个配子只包罗每个染色体的一个副本。它们通过一轮基因组复造，以及持续两轮细胞团结来完成那一过程。那个减数团结过程被严酷控造，以制止不育和染色体异常。

减数团结的一个步调需要在一个特定窗口内同时缄默X和Y染色体。“重要的是，Y染色体带有调控那一过程的基因，那一特征多年来已经为人所知。”西班牙巴塞罗那自治大学传授、论文合著者Aurora Ruiz-Herrera说，“我们相信照顾那些基因是庇护Y染色体免于灭绝的原因。调理缄默过程的基因——Zfy基因，被称为‘刽子手’基因。在减数团结期间，当那些基因在错误的时间和位置被启动时，它们就会对精子细胞产生毒性，并影响精子细胞的发育。它们现实上饰演着本身的‘法官’‘陪审团’和‘刽子手’的角色，通过如许做庇护Y染色体不会消逝。”

除了少数几种哺乳动物，几乎所有的哺乳动物都有Y染色体。Y染色体重要奉献的理解来自对少少数不遵守那项规则的哺乳动物的研究——例如，少数品种的啮齿动物。“我不断坚信，比力不寻常系统能够为其他系统供给信息。”Waters说，“确定稀有Y染色体丧失的配合先决前提，使我们可以成立Y染色体若何在大大都物种中存在的假设。”

在新冠肺炎大流行期间，Waters与Ruiz-Herrera的合做起头结出果实。“本年早些时候，我们提出了一项拨款申请，以研究减数团结期间X染色体缄默。”Waters说，“尝试室封闭后，我们决定把讨论写成一篇评论文章。我们不晓得会偶尔发现如许一种曲不雅的机造解释为什么哺乳动物的Y染色体在大大都物种中存在。”接下来，研究人员方案进一步研究“刽子手”基因是若何进化的，并从进化和功用的角度研究它们是若何被调理的。

“哺乳动物Y染色体已经被视为须眉气概的象征，不只在群众文化中，在科学界也是如斯。”Ruiz-Herrera说，“虽然如斯，许多人估计，只要有足够的时间，它最末将会消逝。然而，我们认为Y染色体能够逃脱那种命运。所以我们的男同胞能够松一口气了：Y染色体味对峙下去的!”

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