Исследователи из Университета Чикаго обнаружили, существует обширное ген "трафик"-процесс гены уходят и прибывающих на хромосоме-на млекопитающих Х-хромосоме. Они также имеют отменил общепринятой теории о том, как гены эволюционировали от половых хромосом.
Исследователи исследование, опубликованное в 23 января вопрос о науке, показывает избыток генов на Х-хромосоме "прыжок" к не-половой хромосомы, или аутосомы, во время зародышевой линии деления клеток. Этот вывод противоречит историческим человека бумаге проект генома, опубликованные в 2001 году, унесшего Х-хромосома была средняя скорость движения как и все аутосомы. Открытие также торпедами общепринятой теории о том, что Х-хромосома является «горячей кровати» на секс связанных генов.
"Это просто не соответствует действительности", заявил руководитель исследования, Manyuan Лонг, доцент по экологии и эволюции.
Так как Х-хромосома становится неактивным, то есть он отключается, во время мужской мейоз, университета исследователи предполагают, мужчины выразили гены должны бежать на другой Х хромосомы, прежде чем это явление имеет место.
Длинные и его команды, в том числе JJ Эмерсон, Г. Кессманн и Э. Бертран, предлагают, что сексуальная антагонизм, также могут вызывать эту высокую интенсивность движения на X. Так как самки имеют две Х-хромосомы, а мужчины имеют только одну, X, скорее всего, в конечном итоге в женский. И если есть полезные мутации гена на X, существует более высокая вероятность, что пойдет на пользу женщины, несмотря на его воздействие на человека. Исследователи предполагают, что мужчины выразили генов оставить X для аутосомно, где каждый ген будет иметь такую же долю хромосомой и, следовательно, улучшению состояния окружающей среды, чтобы выполнять свои функции более эффективно.
"Х-сцепленных генов тратит две трети своего времени у женщин по сравнению с половиной для аутосомно-гена, при этом Х-хромосома становится" demasculinized '", пишут исследователи в статье.
Группа исследователей утверждает, что либо теория оправдывает мужчины выразили генов оставляя Х-хромосоме, будь X ногами их, или они просто дезертировать с корабля до X выключается. "Два объяснения не исключают друг друга", сказал Лонг. "В любом случае, если [мужчины выразили генов] остаются на Х-хромосоме, то они не смогут выполнять свою работу хорошо. Они должны покинуть для того, чтобы выполнять свои функции ".
Помимо изучения генома человека, исследователи также наметили ген трафика Х-хромосомы и ее 19 аутосом для мышей и обнаружили ту же базовую модель. Использование плодовой мушки, лабораторные Лонга впервые обнаружили эту модель X-производные аутосомно-генов, которые выражают в яичках, работу, которая была опубликована в Genome Research в 2002 году. По данным последнего исследования его команды подтверждает закономерность в двух видах млекопитающих.
"Наиболее важным результатом работы является само явление", говорит Эмерсон, четвертого курса аспирант лаборатории Лонга, а другой ведущий автор статьи. "Мы видим очень ясно, что X является необычный случай. Благодаря эволюции дупликации генов, Х-хромосоме, кажется, превышение трафика. "
С помощью различных механизмов, гены двух экземплярах. Подлинный экземпляр может оставаться там, где она есть и другая версия его можно разместить в другом месте генома. Этот тип дупликации генов является одним из путей диверсификации организмов. "Вы можете дублировать гена используется для одной функции, настроить его только чуть-чуть, и вы можете иметь совершенно новую функцию," Эмерсон сказал. "Если вам нужны новые функции, дупликации генов обеспечивает эти новые функции, и это красивый механизм для придания биологической новизны."
Ученые посмотрели на смещенный кзади генов-те гены, которые копируются, будучи повторно случайно в геном-просто потому, что ученые могут карту направление этих генов (будь то влево или присоединились к хромосоме). Построив псевдо гены, те гены, которые теряют свои функции после того, дублируется и которые естественным отбором игнорирует, команда посмотрел на "ожидаемые уровни движения".
Исследователи сравнили скорость гена трафик на X для всех аутосом и обнаружил, что Х-хромосомы экспорта в четыре раза больше генов, как средняя аутосомы и импорта в 3,5 раза больше. Они не смотрели на трафик скорость хромосомы Y из-за своего небольшого размера, сказал Эмерсон, и потому любое превышение или снижение мал.
Они обнаружили, что 77 процентов генов оставляя Х-хромосомы у яичка выражении, по сравнению с 44 процентов генов, которые прыгают с аутосомно к аутосомно.
Так как мыши и люди одни и те же избыточного трафика характеристики на Х-хромосоме, этот дарвиновский процесс эволюционировал медленно и поэтому присутствовал до мышь-человек раскол, исследователи отметили.
Исследование также показывает, что хотя около 71 процентов этих генов оставляя Х-хромосомы должны быть выражены в мужской зародышевой линии клеток, только около 14 процентов генов, ввозимым на X, составляют женщины выражены.
"Таким образом, старая идея, что Х-хромосома является одной из основных причин сексуальной гены также не соответствует действительности", сказал Лонг. "Х-хромосомы не« горячей кровати »из связанных с полом гены, которые когда-то мысли."
Исследователи планируют принять пристальный взгляд на избыточный трафик, отслеживая экспортировала генов, а также их выражения. Они также хотят, чтобы определить, где большинство женщин выраженные гены происходят.