Биологи объясняют, зачем X-хромосома маскулинизируется в организме

У самцов и самок одинаковый набор генов, которые балансируют аллели, выгодные по половому признаку. Таким образом, получается не совсем равноценный вклад в естественную, присущую при рождении приспосабливаемость особей, что создает так называемый внутригеномный конфликт. Ученые называют действующим элементом в данной ситуации X-хромосомы, которых, как известно, у самок вдвое больше. При этом предполагается, что именно X-хромосомы «виновны» в накоплении полезных мутаций, тех, что выгодны для развития и жизни самок. Поэтому ученые тщательно изучили их присутствие в геноме самцов с целью выяснения пользы, которую приносят им их наличие.

Некоторые математические модели показали, что у самцов могут накапливаться «полезные» аллели на X-хромосомах, причем даже чаще и легче, чем на свойственных им аутосомах. Поэтому ученые говорят о «маскулинизировании» X-хромосом, которое уже было обнаружены у мух, тлей и даже людей. В чем же состоит противоречие этих данных и принятых в научном сообществе традиционных взглядов на внутригеномные конфликты?

Дело в том, что в экспрессию генов X-хромосом вмешиваются некоторые эпигенетические механизмы, которые смещают равновесие в пользу определенного пола. Происходит дозовая компенсация генов, которая меняет соотношение экспрессии этой хромосомы к аутосомам, но присуща она не всем организмам. Здесь же можно упомянуть и репродуктивную ценность обоих полов относительно внутригеномного конфликта: считается, что X-хромосома вдвое чаще передается потомкам именно от самок, позволяя быстро распространяться феминизированным аллелям. Если в моделях, построенных с помощью аналитического оборудования, скорректировать параметры плодовитости самок и самцов и продолжительности их жизни, то можно выровнять соотношение феминизированных и маскулинизированных аллелей и сравнять приспосабливаемость организмов. Сюда же можно включить такое явление, как ассортативность и уровень инбридинга — оба относятся к выбору самки или самца партнера для скрещивания, что при удачном стечении обстоятельств для самок в разы повысит вероятность закрепления выгодных аллелей.

Таким образом, популяционные факторы, которые напрямую влияют на внутригеномный конфликт, можно смоделировать и перестраивать, применяя их в конечном итоге для решения, например, систем определения пола или моделей других генов (гены Y-хромосомы). Важность представленных исследований демонстрируется на развитии популяции пчел, которая в последние годы показала существенное сокращение численности плодоносных особей.

---

Бренды по теме

OHAUS Corporation behr Labor-Technik Bruker Biosan