19 °C
Molekulārbiologi saistībā ar jaunāko pētījumu rezultātiem pauduši, ka vīriešu Y–hromosomas parasti pilnībā sastāv no atkārtotiem transpozoniem – seno vīrusu genomu fragmentiem. Jaunajās šūnās šos DNS iecirkņus bloķē hromosomu olbaltumvielu “iepakojums”, taču laika gaitā tās struktūra kļūst aizvien nenoturīgāka.
Tā rezultātā tādi iecirkņi sāk aktivizēties, kas negatīvi ietekmē šūnas. Un visi zīdītāji, daudzas putnu un kukaiņu sugas nākamo pēcnācēju dzimtes noteikšanai izmanto īpašas hromosomas. Piemēram, meiteņu genomā ir divas X–hromosomas, zēniem – viena X–hromosoma un viena Y–hromosoma. Tostarp pētniekiem paliek nezināms, kur glabājas “vīriešu” un “sieviešu” augļa augšanas programmas un kas tās vada.
Pētījumi apliecinājuši, ka zīdītāju evolūcijas attīstības gaitā Y–hromosoma pietiekami lielā ātrumā turpina samazināties, un tas nozīmē to, ka tā var arī vispār izzust. Eksperimenti ar pelēm esot parādījuši, ka pilnvērtīgu vīrieša organismu vispār var izaudzēt arī bez Y–hromosomas augļa šūnās: tam nepieciešams no tās paņemt tikai divus gēnus un pārnest uz citiem genoma apgabaliem.
Amerikāņu molekulārbiologi Kalifornijas universitātes profesores Dorisas Bahtrogas vadībā noskaidrojuši iespējamo Y–hromosomas izzušanas iemeslu un tās neparasto lomu vīriešu un dzīvnieku tēviņu novecošanas procesā. Iepriekš veiktie eksperimenti ar sugas Drosophila melanogaster drozofilām apliecinājuši, ka kukaiņu Y–hromosomās izrādījies liels daudzums atkārtotu iecirkņu, kas nokļuvuši to senču genomā pēc kontaktēšanās ar retrovīrusiem – transpozoniem. Un, ja iespēj tos aktivizēt, genomā uzrodas jaunas šo DNS iecirkņu kopijas, kā arī dažādi šūnu darbības traucējumi.
Pētnieki sāka interesēties par to, kāda loma transpozoniem varētu būt kukaiņu dzīvē. Atbildes meklēšanas nolūkā biologi pacentās piemeklēt citu mušiņu sugu, tādu, kuras hromosomās atkārtojumu bija vai nu ievērojami mazāk, vai vairāk. Tam izrādījās noderīgas sugas Drosophila miranda mušas. Tām abu veidu hromosomas radušās salīdzinoši nesen – aptuveni pirms 1,5 miljoniem gadu. Tas noticis abu dzimumu pārstāvju viena hromosomu pāra saplūšanā ar to abu veidu hromosomām. Tālāk transpozonu daudzums mušiņu Y–hromosomā strauji palielinājās, savukārt X–hromosomā to daudzums praktiski nemainījās.
Pateicoties šai īpašībai, ģenētiķi varēja izsekot tam, kā šie atkārtojumi ietekmē divu drozofilu sugu dzīvi. Viņi izsekoja, kā mainījusies atkārtoto iecirkņu aktivitāte Y–hromosomās Drosophila miranda un Drosophila melanogaster, paralēli veicot analoģisku pētījumu saistībā ar X–hromosomu un tēviņu un mātīšu genoma kopējiem iecirkņiem. Izrādās, transpozonu aktivitāte Y–hromosomā tēviņiem ir salīdzinoši augsta pat jaunībā, savukārt vecumā tā vēl ievērojami palielinās saistībā ar izmaiņām hromosomas olbaltumvielu “iepakojuma” struktūrā. Ja pētnieki tās “ieslēdza”, mušiņu šūnās ātrāk sāka uzkrāties dažādu veidu “atkritumi”, bet to dzīvotspēja pazeminājās.
Līdzīgi procesi negatīvi ietekmēja tieši drozofilu tēviņu dzīves ilgumu – tie vidēji dzīvoja 78 dienas, savukārt mātītes pamanījās nodzīvot vismaz 98 dienas. Profesore Bahtroga uzskata, ka kaut kas ļoti līdzīgs ir raksturīgs arī cilvēkiem un citiem dzīvniekiem, kuru Y–hromosomās ir daudz transpozonu. Kopumā biologi pauduši cerību, ka turpmākie pētījumi ar mušiņām palīdzēs izpētīt to, tieši kā transpozoni ietekmē novecojošo šūnu dzīvotspēju un kā to aktivitāte saistīta ar tā dēvētajām vecuma slimībām, tostarp arī demenci. Un, pateicoties tam, zinātnes ļaudis varēs labāk saprast, kā varētu padzīvojušus vīriešus pasargāt no viņu pašu Y–hromosomu “toksiskās iedarbības” uz viņu šūnu veselību.
