Чоловіча Y-хромосома впливає не тільки на роботу статевих органів. Розповідаємо про відкриття

Що таке статеві гормони?

Функція гормонів – бути регуляторами, тобто підтримувати динамічний

рівновагу різних систем у організмі.Гормони можуть бути білково-пептидними (до них відноситься інсулін, гормони гіпоталамуса та гіпофіза), похідними амінокислот (адреналін) або жирних кислот (стероїдами).

Статеві гормони виробляються статевими залозами: яєчниками у жінок і яєчками у чоловіків і є основними елементами репродуктивної системи.

Чоловічі гормони (андрогени, тестостерон) забезпечують чоловічий тип статури, м'язову масу, статеві ознаки, низький тембр голосу, оволосіння за чоловічим типом.

Жіночі гормони (естроген і гестаген)забезпечують жіночний тип фігури, зростання молочних залоз, лактацію, розвиток внутрішніх статевих органів, а також допомагають виношувати плід при вагітності і відповідають за меншу кількість волосся на тілі.

Однак природа передбачила ще дещо, створюючи чоловіків і жінок: додала до їх статевих гормонів гормони протилежної статі.

Що означають XX і XY хромосоми?

  • X-хромосома- статева хромосома.У всіх ссавців та інших організмів з гетерогаметною чоловічою статтю у самок дві X-хромосоми (XX), а у самців - одна X-хромосома та одна Y-хромосома (XY). Існують і організми (наприклад, качконоси), у яких кілька негомологічних X-хромосом.

X-хромосома людини містить близько 150 мільйонівпар основ, що становить приблизно 5% ДНК у клітинах жінок, 2,5% у клітинах чоловіків. Несе понад 1400 генів, з них білок-кодуючих - близько 800 (порівн. з Y-хромосомою, яка несе всього 78 генів). У жінок дві X-хромосоми; у чоловіків одна X-хромосома та одна Y-хромосома. Одна X-хромосома успадковується від матері, а друга (тільки в жінок) батька.

X-хромосома здавна славиться своїми особливимивластивостями серед генетиків, які назвали її буквою X не за форму, як можна було б припустити (аутосоми також схожі на букву X), а тому, що перші дослідники були спантеличені тим, наскільки X-хромосома відрізняється від інших хромосомних пар. Y-хромосома була названа наступною літерою алфавіту тому, що була відкрита наступною. Той факт, що Y-хромосома під час мітозу має два дуже короткі плечі, які виглядають під мікроскопом Y-подібно, є випадковим збігом.

X-хромосома була вперше виявлена ​​в 1890 роціГерманом Хенкінгом в Лейпцигу. Хенкінг займався дослідженнями яєчок клопів і зауважив, що одна хромосома не приймає участь в мейозі. Хенкінг не був упевнений, чи була це хромосома або об'єкт іншого класу, тому назвав його X-елементом, пізніше було встановлено, що це була дійсно хромосома, яка отримала назву X-хромосома.

У 1901 році Кларенс Ервін Мак-Кланг (англ.Clarence Erwin McClung) вперше припустив, що X-хромосома бере участь у визначенні статі, на підставі порівняння свого дослідження сарани з роботами Хенкінга та інших. Мак-Кланг зауважив, що тільки половина сперматозоїдів отримують X-хромосому. Він порахував її додаткової хромосомою, яка визначає чоловічу стать. Пізніше було встановлено, що Мак-Кланг помилився, а хромосомою, яка визначає чоловічу стать, скоріше є Y-хромосома.

  • Y-хромосома- Одна з двох статевих хромосом в системі хромосомного визначення статі XY, яка зустрічається у багатьох тварин, у тому числі у більшості ссавців, включаючи людину.

У ссавців містить ген SRY, який визначаєчоловіча стать організму, а також гени, необхідні для нормального формування сперматозоїдів. Мутації в гені SRY можуть привести до формування жіночого організму з генотипом XY (синдром Свайера). Y-хромосома людини складається з більш ніж 59 мільйонів пар нуклеотидів.

Клітини більшості ссавців містять двістатевих хромосоми: Y-хромосома і X-хромосома - у самців, дві X-хромосоми - у самок. У деяких ссавців, наприклад, качкодзьоба, стать визначається не однієї, а п'ятьма парами статевих хромосом. При цьому статеві хромосоми качкодзьоба мають більше схожості з Z-хромосомою птахів, а ген SRY, ймовірно, не бере участі в його статевої диференціації.

У людській популяції клітини деяких чоловіківмістять дві (рідше кілька) X-хромосоми і одну Y-хромосому; або одну X-хромосому і дві Y-хромосоми (XYY-синдром); клітини деяких жінок містять кілька, частіше три (Трисомия по X-хромосомі) або одну X-хромосоми (синдром Шерешевського - Тернера). У деяких випадках спостерігається пошкодження гена SRY (з формуванням жіночого XY організму) або його копіювання на X-хромосому (з формуванням чоловічого XX-організму).

Як з'явилися хромосоми?

Вважається, що X- та Y-хромосоми походять від париідентичних хромосом, коли у стародавніх ссавців виник ген, один з алелів (один з різновидів) якого приводив до розвитку чоловічого організму. Хромосоми, що несуть цей аллель, стали Y-хромосомами, а друга хромосома у цій парі стала X-хромосомою. Таким чином, X-і Y-хромосоми спочатку відрізнялися лише одним геном.

C перебігом часу, гени, корисні для самців і шкідливі (або не мають ніякого ефекту) для самок або розвивалися в Y-хромосомі, або переміщалися в Y-хромосому в процесі транслокації.

Що відповідають хромосоми?

Наш людський хромосомний набір складається з 23пар хромосом (всього-46), з них 22 пари (аутосоми) - однакові у чоловіків і жінок. Гени, що знаходяться в них, визначають відмінності людини від інших видів тварин. Аутосоми відповідають за форму тіла, розташування внутрішніх органів, будова клітин, тканин, органів, за їх роботу. Тут ніяких розбіжностей з боку підлог не виявляється.

А ось 23 пара — це статеві хромосоми. У них-то й справа. Саме в них міститься інформація про статеві відмінності між чоловічою та жіночою особиною.

Відрізняються обмінні метаболічні процеси.У жінок переважають анаболічні процеси, орієнтовані на харчування, інтеграцію, збереження енергії. Завдяки цьому жіночий організм має велику виживання. Для чоловіків характерні катаболические процеси (витрата енергії, розмноження, дезінтеграція).

Як на ці функції скоригував нове відкриття?

Вчені з Монреальського університету виявили,що «відключення» двох генів на чоловічій Y-хромосомі веде до зміни відповідних реакцій декого не статевих органів на стрес. У дослідах на мишах дослідники помітили, що клітини серцевого м'яза зі зміненими генами на Y-хромосомі по-іншому реагують на знижений кровопостачання, а також на механічний вплив.

Раніше вважалося, що Y-хромосоми, які є вкожній клітині організму чоловіки, не беруть участі в регуляції діяльності не статевих органів. У дослідженні монреальских вчених, опублікованому в журналі Scientific Reports, автори пояснюють, звідки взявся такий величезний пробіл у знаннях про Y-хромосомі. Справа в тому, що чоловіча хромосома управляє функціями різних клітин не так, як інші хромосоми. Замість прямої активації генів, Y-хромосома, ймовірно, впливає на функції клітин через виробництво певних білків, що важче відстежити вченим.

За словами професора Крістіана Дешеппера,директора дослідницького підрозділу експериментальної серцево-судинної біології Монреальського інституту клінічних досліджень, «відкриття дає краще розуміння того, як чоловічі гени на Y-хромосомі дозволяють чоловічим клітинам функціонувати інакше, ніж жіночі. У майбутньому ці результати можуть допомогти пролити світло на те, чому деякі захворювання по-різному протікають у чоловіків і жінок». Дешеппер навів приклад ситуації з COVID-19. Відомо, що чоловіки помирають від цієї недуги в 1,5-2 рази частіше жінок.

Читати також

Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне

Дослідження: коти можуть імітувати людей

На 3 день хвороби більшість хворих COVID-19 втрачають нюх і часто страждають нежиттю