Гранит науки - 2003-06-19

Полная расшифровка ДНК Y- хромосомы выявила механизм, благодаря которому эта клеточная структура предохраняет себя от необратимых потерь слухи об особой уязвимости мужской хромосомы оказались сильно преувеличенными

У микрофона Марина Аствацатурян! Очередные результаты, полученные в рамках проекта Геном человека в Уайтхедовском Институте Биомедицинских Исследований (Whitehead Institute for Biomedical Research) в Массачусетсе, публикует журнал Nature. Детальный анализ хромосомы, которая отличает мужчину от женщины, позволили обнаружить новый механизм поддержания генетической целостности. Дело в том, что Y-хромосома является единственной непарной хромосомой человека, и потому она не может обмениваться участками своей ДНК с гомологичной хромосомой (которой у нее просто нет), как это делают остальные хромосомы. Но именно обмен генами или, как говорят специалисты, кроссинговер, позволяет по ходу эволюции сохранять генетическую целостность в главных хранилищах наследственной информации в хромосомах. Группа исследователей под руководством Дэвида Пэйджа (David Page), поддерживаемого Медицинским Институтом Говарда Хьюза (Hovard Hughes Medical Institute), обнаружила, что многие участки мужской хромосомы являются палиндромными, то есть содержат "перевертыши" последовательностей пар оснований ДНК, которые читаются одинаково как в прямом, так и в обратном порядке, как во фразе "а роза упала на лапу Азора".

Такая организация позволяет производить замены, то есть вставки в хромосому из собственного материала, феномен носит название генной конверсии. Исследователи предполагают, что одно плечо Y-хромосомы может обмениваться генами с другим ее плечом, как если бы это была парная хромосома. В другой статье, которую те же исследователи публикуют в том же номере Nature, приводится анализ мужской хромосомы у шимпанзе, обезьян бонобо (это шимпанзе-пигмеи) и горилл. Сравнение показывает, что это же явление генной конверсии работает уже 5 миллионов лет, с тех пор, как люди и человекообразные обезьяны эволюционно разошлись от общего предка. И в случае человека установлено, что палиндромны Y-хромосомы это не балласт, а участки ДНК, содержащие гены, важные для мужской репродуктивной функции. В то же время группа Пэйджа показала, что большая часть пар оснований в таких последовательностях идентична более чем на 99.97 процента. Ученые приходят к выводу, что интенсивное использование генной конверсии играет незаменимую роль в способности мужской хромосомы корректировать генетические ошибки и сохранять, таким образом, целостность относительно малого числа находящихся на ней генов.