Zfy基因会跳跃至X染色体上Saturday, July 20, 2024正在过去近2亿年的演化史册中，Y染色体阅历了强烈缩水，变得比它所对应的X染色体要小得众。纵然那些特意钻探Y染色体的学者们一经用“衰弱的”一词来描画它，很众非哺乳类脊椎动物罗唆扬弃了它，演化出活络的性别转换机造，这条小小的染色体已经拘泥地“活”了下来。为了注明为什么当前的Y染色体能够比它刚呈现时具有更强的合适性，一篇发外正在上的看法作品分析了一个新表面，名为“Y染色体长久假说”（persistent Y hypothesis）。“人们一样以为，Y染色体对性别决意和精子发生所具有的紧要意旨是它免于扑灭的原由，倘若这些效力被搬动到基因组的其它地方，那Y染色体将走向消失，”该看法作品的合伙作家之一，来自澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的Paul Waters教育说道，“不过咱们以为，Y染色体本身所带领的‘刽子手基因’ （executioner genes）能够让它正在进化压力下幸存，这类‘刽子手基因’对男性减数对立的告捷举行有紧要的感化，并且分别于其他Y染色体上的基因，这类基因能够举行自我调控。”合于Y染色体的运道，科学家们早已给出了很众推测。此中“Y染色体衰弱假说”（wimpy Y hypothesis）提出，Y染色体是X染色体没落后的残留，并预测倘若这条染色体不绝照线性的速度没落，那么大约1切切年后，人类就将辞别Y染色体。到底上，依据剑桥大学2019年发外的一项钻探，依然有20%的男性失落了片面Y染色体，而这个地步正在血液白细胞中更加急急（参睹文末扩展阅读）。不过这个假说没有治理一个题目，那便是Y染色体上极少对男性性征和滋生至合紧要的基因该为何为继。因而，动作以上假说的填充，“Y 染色体虚弱假说”（fragile Y hypothesis）出世了。该假说以为，跟着 Y 染色体的体积慢慢减小，其能够用来与X染色体搭配的假常染色体区（pseudoautosomal region）也会慢慢减小，进而使得减数对立经过中的染色体配对和判袂经过变得不屈稳。正在这种情状下，演化压力会激动Y染色体上紧要的基因转化到常染色体上。如此，Y染色体的演化止境固然已经是十足没落，但它所带领的紧要基因有或者让常染色体接办，以保障生物体的平常发育和滋生。概略上，这两个假说对Y染色体的出路都持消极的立场，但最新钻探提出了“Y染色体长久假说”，夸大了Y染色体的不成替换性，试图注明为什么它没有早就走上这两种假说指向的途线。有性生殖的生物会通过减数对立变成单倍体配子（卵子及精子），每个配子中唯有每对染色体中的一份拷贝。减数对立由一轮基因组复造和两轮接连的细胞对立构成，并受到苛苛调控，以防御不育或染色体特殊。正在减数对立中的一步，X和Y染色体须要正在特定的时代段被肃静。“紧要的是，Y染色体承载着能够调控这个经过的基因，而这个特质正在几年前就被察觉了，”该看法作品的另一位合伙作家，来自西班牙巴塞罗那自治大学的Aurora Ruiz-Herrera教育注明道，“咱们笃信恰是这些基因的生存让Y染色体免于绝迹。咱们将这些参加调控染色体肃静经过的Zfy基因称为‘刽子手基因’，由于它们倘若正在减数对立中差错的时代或地方启动，就会带来毒性，并‘正法’发育中的精子细胞。性子上，这些基因饰演着己方的法官、陪审团和刽子手，并通过行使这些效力来庇护Y染色体的生存。”
总的来说，这些生存于Y染色体上的基因合于减数对立的平常举行极其紧要：此中的Zfy1、Zfy2基因正在雄性性腺发育和成年小鼠的精子天生中饰演着枢纽的脚色，同时正在减数对立中启动性染色体肃静。但从另一个方面来讲，也恰是由于“刽子手基因”正在Y染色体而不是常染色体上，它能够正在枢纽时间被肃静，免得杀死精子，阻遏滋生。Y染色体险些生存于一起的哺乳动物物种当中，但对这种染色体真正紧要的明确很众都来自于少数并不从命这条顺序的哺乳动物，例如说几种啮齿动物。作品的作家察觉，唯有一种极其罕睹的基因转座事宜能够正在保卫精子存活的情状下准许Y染色体的失落。正在这种异常的转座中，Zfy基因会跳跃至X染色体上，从而正在减数对立中被肃静。这种情状也恰是为什么鼹形田鼠属（）没有Y染色体的原由。正在这些失落了Y染色体的物种当中，蓝本Y染色体上担任紧要效力的基因爆发了转化，决意睾丸发育的Sry基因效力拷贝没落，物种演化出新的性别决意机造和性染色体体例。意思的是，Y染色体的Zfy基因当前依然正在小鼠身上举行了一次复造，因而须要两次基因转座才能够十足去除Y染色体中Zfy基因的“刽子手”感化，这带来的双重庇护会使小鼠的Y染色体尤其平稳。“我平素都倔强地笃信，将异常的体例加以比力，能够为其它体例带来很众音信，”Waters 外现，“确定Y染色体缺失的集体先决要求，使咱们征战起了注明 Y 染色体为什么正在大众半物种中都生存的假说。”
这项钻探也是一项无意功效。Waters和Ruiz-Herrera的互帮超过半个地球，Waters说：“本年早些工夫，咱们申请到了一笔经费，用于检查X染色体正在减数对立中的肃静地步。正在实习室因疫情紧闭后，咱们决意把商榷转化成一篇综述。当时咱们还不清楚，咱们会偶尔察觉如此一个注明Y染色体正在大众半哺乳动物中的生存的直观机造。”接下来，钻探职员们设计进一步检视‘刽子手基因’的演化史册，并试验从进化和效力角度明确这些基因又是奈何被调控的。“正在时髦文明和科学界中，哺乳动物的Y染色体都被以为是须眉品格的记号，”Ruiz-Herrera说，“纵然如斯，很众人都以为只消颠末足够的时代，Y 染色体最终照样会没落。但咱们提出了的假说声明Y染色体能够遁离它的致命叱骂。因而，咱们的男同事们到底能够松一口吻了Y染色体将会被不绝传承！”
