Реферат на тему: эволюция Y-хромосом, скачать бесплатно. Фрагменты работы: СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ……………………………………………………..3
1. Происхождение и эволюция Y-хромосом……………………………………4
1.1. До появления Y-хромосомы…………………………………………………4
1.2. История открытия Y-хромосомы……………………………………………4
1.3. Происхождение Y-хромосом……………………………………………….5
1.4. Что такое Y-хромосома?………………………………………………………………………5
1.5. Эволюция Y-хромосом………………………………………………………7
1.6. Почему именно Y-хромосома? Идея асинхронной эволюции………….12
2. Мужчины вымирают из-за Y-хромосомы…………………………………..12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Новые амазонки……………………………………………..19
Список использованной литературы………………………………………… 20 ВВЕДЕНИЕ
Генетики утверждают, что в будущем поздравлять женщин с 8 Марта будет некому.
Накануне Международного женского дня 8 Марта 2005 года в научном мире с новой силой вспыхнула дискуссия о будущем человеческого рода. Все больше генетиков склоняются к мысли, что не сегодня-завтра мужчины вымрут, как динозавры. Виной всему так называемая Y-хромосома, которая, собственно, и определяет пол человека .
Первым забил тревогу профессор Оксфордского университета Брайан Сайкс. В своей книге «Проклятие Адама» он обратил внимание на то, что Y-хромосома, которая не имеет пары, постепенно мутирует и разрушается. «Если так пойдет и дальше, уже через 125 тысяч лет от нее не останется и следа. Мужчины вымрут. Да и человеческий род исчезнет с лица Земли, если более стойкие женщины не научатся размножаться без их участия», – предупреждает профессор. Скандальная книга получила большую известность, правда, серьезные генетики не восприняли ее всерьез, обвинив коллегу «в склонности к дешевому популизму». Однако вскоре уже другой известный генетик, профессор Дженнифер Грэйвс из Австралийского национального университета, выступила с похожим постулатом на 15-й Международной конференции по проблемам хромосом.
Но что же произойдет с человечеством, если Y-хромосома все же исчезнет с лица Земли?
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Цель работы:
Выяснить «судьбу» Y-хромосомы.
Задачи работы.
1. Познакомиться с историей появления Y-хромосомы.
2. Изучить особенности строения Y-хромосомы.
3. Выяснить, какие мутации могут привести к исчезновению Y-хромосомы.
4. Ответить на вопрос: действительно ли Y-хромосома может исчезнуть совсем?
1. Происхождение и эволюция Y-хромосом
1.1. До появления Y-хромосомы
У многих эктотермных позвоночных отсутствуют половые хромосомы. Если у них имеются два пола, то пол определяется в большей степени условиями среды, чем генетически. У некоторых из них, в частности рептилий, пол зависит от температуры инкубации; другие являются гермафродитами (то есть каждая особь содержит как мужские, так и женские гаметы).
1.2. История открытия Y-хромосомы
В течение почти 100 лет генетики считали, что крохотная хромосома (а Y-хромосома действительно самая маленькая, заметно меньше Х-хромосомы) является просто «заглушкой». Первые догадки, что хромосомный набор мужчин отличается от такового у женщин, были выдвинуты в 1920-х гг. Y-хромосома стала первой хромосомой, обнаруженной с помощью микроскопа. Но определить наличие каких-либо генов, локализованных в Y-хромосоме, оказалось невозможным. В середине XX в. генетики преположили, что несколько весьма специфических генов могут содержаться в Y-хромосоме. Однако в 1957 г., на собрании Американского общества генетики человека, эти гипотезы подверглись критике. Y-хромосома была официально признана «пустышкой», не несущей никакой важной наследственной информации. Утвердилась точка зрения, что «Y-хромосома, безусловно, несет в себе какой-то ген, определяющий пол человека, но больше на нее не возложено никаких функций».
… Y-хромосома человека
У человека Y-хромосома состоит из 58 миллионов пар азотистых оснований, и несёт приблизительно 2% ДНК-материала клетки человека. Хромосома содержит 86 генов, которые кодируют 23 белка. Признаки, наследуемые через Y-хромосому, носят название голандрических. Человеческая Y-хромосома не способна рекомбинироваться с X-хромосомой, за исключением небольших псевдоаутосомных участков на теломерах (которые составляют около 5% длины хромосомы). Это реликтовые участки древней гомологии между X и Y хромосомами. Основная часть Y-хромосомы, которая не подвержена рекомбинации, называется NRY (англ. non-recombining region of the Y chromosome). Эта часть Y-хромосомы позволяет посредством оценки однонуклеотидного полиморфизма определить прямых предков по отцовской линии.
Таким образом, Y-хромосома человека генетически почти пустая (если не считать генов волосатости ушей и перепонок между пальцами ног). У других видов она может содержать много активных генов. Например, у дрозофилы известно много генов, локализованных внутри Y-хромосомы .
1.5. Эволюция Y-хромосом
Мужская Y-хромосома не является тупиком эволюции, а меняется весьма активно . Такие выводы сделали генетики при сравнении набора генов в хромосоме человека и шимпанзе, переживших 6 млн лет раздельной эволюции. Неожиданное генетическое разнообразие объясняют особенностями функционирования генов, участвующих в формировании половых клеток.
Как заявил в 2006 году ныне премьер-министр (тогда еще президент) России Владимир Путин, «если бы у бабушки были определенные половые признаки, она была бы дедушкой». Речь шла о возможности принятия Россией санкций против Ирана, однако сравнение не совсем верно. Благодаря достижениям генетики мы знаем, что бабушка отличается от дедушки не только внешне, но и набором половых хромосом.
У большинства млекопитающих пол определяется именно ими: мужской организм является носителем X- и Y-хромосом, а женщины «обходятся» двумя Х-хромосомами. Когда-то этого разделения не существовало, однако в результате эволюции около 300 млн лет назад хромосомы дифференцировались. Существуют отклонения, в результате которых клетки некоторых мужчин содержат две X-хромосомы и одну Y-хромосому или одну X-хромосому и две Y-хромосомы; клетки некоторых женщин содержат три или одну X-хромосомы. Изредка наблюдаются женские XY-организмы или мужские XX-организмы, однако подавляющее большинство людей все-таки имеют стандартную конфигурацию половых хромосом. С этой особенностью, например, связан феномен заболевания гемофилией. Дефектный ген, ухудшающий свертываемость крови, сцеплен с Х-хромосомой и является рецессивным. По этой причине женщины лишь переносят заболевание, сами не страдая от него из-за наличия дублирующего гена из-за второй Х-хромосомы, а вот мужчины в аналогичной ситуации несут только дефектный ген и болеют.
Так или иначе, Y-хромосома традиционно считалась слабым местом мужских организмов, сокращающим генетическое разнообразие и препятствующим эволюции. Однако последние исследования показали, что страхи об угасании рода мужского сильно преувеличены: Y-хромосома и не думает стагнировать. Напротив, ее эволюция протекает весьма активно, она меняется гораздо быстрее других участков генетического кода человека.
Исследование, опубликованное в Nature (Jennifer F. Hughes et al., Chimpanzee and human Y chromosomes are remarkably divergent in structure and gene content), показало, что специфическая часть Y-хромосомы человека и одного из его ближайших родственников – шимпанзе – отличается весьма сильно. За 6 млн лет раздельной эволюции обезьяны и человека фрагмент хромосомы, отвечающий за производство половых клеток, изменился на треть или даже наполовину. Остальная часть хромосомы действительно достаточно постоянна. Предположения ученых о консервативности Y-хромосомы основывались на объективных факторах: передаваясь от отца к сыну без изменений (для X-хромосомы есть целых три варианта – две от матери и одна от отца, все они могут обмениваться генами), она не может черпать генетическое разнообразие извне, изменяясь только за счет потери генов. Согласно этой теории, уже через 125 тысяч лет Y-хромосома окончательно угаснет, что может стать концом всего человечества. Однако вот уже 6 млн лет раздельной эволюции человека и шимпанзе Y-хромосома успешно меняется и прогрессирует. В новой работе, проведенной в Массачусетском технологическом институте, рассказывается об Y-хромосоме шимпанзе. Y-хромосома человека была расшифрована в 2003 году той же группой под руководством профессора Дэвида Пейджа.
…
Приведенные научные данные — а их уже очень и очень много — показывают, как велика сила тяготения к женскому началу и насколько уязвим мужской зародыш в период половой дифференцировки. Существует несметное число факторов, которые могут оказать и оказывают повреждающее воздействие на развитие мужского зародыша. Большинство выкидышей — мужские зародыши. В последнее время некоторые выдающиеся теологи — католики и протестанты — вполне серьезно обсуждали вопрос, не является ли Бог существом женского пола. Известно, что во многих религиях Бог представлен в образе Матери. Сам факт такой дискуссии — любопытный пример убежденности в превосходстве женского начала. Но это из области философских рассуждений. А касается ли это нас непосредственно? Влияет ли довольно ненадежное половое развитие мужского зародыша на отношения между мужчинами и женщинами? Влияет. Прежде всего, это говорит о хрупкости мужского организма даже до рождения. Мужчина, в отличие от женщины, не только с трудом сохраняет свой пол, он с самого начала еще и более уязвим. Даже если учесть, что природа позаботилась о том, чтобы мальчиков ежегодно рождалось на пять процентов больше, чем девочек, мальчики на первом году жизни умирают чаще девочек. С течением времени эти первоначальные пять процентов преимущества исчезают, и к подростковому возрасту численность юношей и девушек приблизительно уравнивается. А в дальнейшем численность мужчин неуклонно снижается. Их уязвимость проявляется все сильней, горестным итогом этого является тот факт, что в среднем мужчины умирают на восемь лет раньше женщин.
От четырнадцати из пятнадцати основных причин смерти (заболевания сердца, рак, заболевания сосудов мозга, несчастные случаи, грипп и пневмония, болезни раннего детского возраста, сахарный диабет, атеросклероз, бронхит, эмфизема легких и астма, цирроз печени, врожденные аномалии, убийства, нефрозонефрит, пептическая язва, самоубийства) умирает больше мужчин, чем женщин. От диабета умирало больше женщин (но сейчас чуть больше мужчин), но мужчины чаще женщин страдают от поражения почек в результате диабета. К некоторым заболеваниям, которые поражают мужчин, женщины практически невосприимчивы. Мужчины больше подвержены некоторым видам рака, особенно лейкемии. Они чаще и сильнее страдают от стафилококковых инфекций и респираторных заболеваний, таких, как грипп и пневмония. Мужчины, например, в три раза чаще женщин становятся жертвами недавно выявленной формы пневмонии, известной под названием «болезни легионеров». Мужчины больше подвержены инфекциям центральной нервной системы и чаще страдают от гастроэнтеритов. Это лишь весьма поверхностный перечень Мужчины чаще женщин становятся жертвами многих других инфекций.
Даже в тех случаях, когда сравнение в пользу мужчин, они подвержены большему риску. Возьмем, например, высокое артериальное давление. Женщины более уязвимы в этом отношении, чем мужчины. Но умирает от него больше мужчин. «Мужчины плохо его переносят, — отмечает доктор Джон X. Лэрег из Нью-Йоркско-Корнелльского медицинского центра. — По правде говоря, мужчины все переносят хуже женщин».
Нет никакой тайны в том, почему мужчины более подвержены инфекции и почему они умирают раньше. Виновницей этого является та самая Y-хромосома. Или, говоря иначе, причина в отсутствии второй, Х-хромосомы, которая есть у женщин. Х-хромосома — не только половая хромосома, она содержит в себе гены, которые защищают нас от многих инфекций. Женщины имеют двойную защиту в лице двух Х-хромосом. Наличие двух Х-хромосом не только обеспечивает женщинам двойную защиту, но и дает им еще одно преимущество. Цветовая слепота (дальтонизм), например, является наследственной чертой, заложенной в Х-хромосоме. Восемь процентов мужского населения страдает от нарушений цветоощущения, в то время, как только полпроцента женщин подвержены этому расстройству цветового зрения. Это опасная болезнь, чреватая порой тяжелыми последствиями. Большинство людей, страдающих цветовой слепотой, не различают красный и зеленый цвета, так что зеленый свет, разрешающий движение, и красный, запрещающий его, воспринимается ими одинаково. Некоторые люди видят только черно-белые и серые тона. Если у женщины одна из Х-хромосом несет ген цветовой слепоты, то всегда есть шанс, что вторая Х-хромосома не имеет такого гена. И если это так, то действие гена цветовой слепоты не проявляется.
О хрупкости мужского организма, написано очень мало. Это одна из тех тем, о которой мужчины не хотят ни читать, ни говорить, ни думать. Они даже «неохотно обращаются за медицинской помощью или меняют свое поведение, с тем, чтобы уменьшить риск смерти от хронических болезней», — отмечают в «Новоанглийском медицинском журнале» доктор Чарльз Льюис и Мери Энн Льюис. Женщины, например, покупают три четверти витаминов, производимых в стране. Можно возразить, что они покупают их не только для себя, но и для своих мужей и сыновей. Однако, как заявил президент одной фармацевтической фирмы, по их данным шестьдесят один процент потребителей витаминов в стране составляют женщины. И к врачам и дантистам женщины обращаются чаще мужчин. То, что мужчины не желают заботиться о своем здоровье, не имеет никакого отношения к генетике. Они воспитаны в убеждении, что они сильный пол и что настоящий мужчина не поддается ни болезни, ни боли. В момент, когда мальчик делает свой первый шаг и тут же падает, ему говорят: «Большие мальчики не плачут». На протяжении всего детства мальчики слышат: «Ты не должен вести себя как девчонка. Не будь маменькиным сынком». Телевидение еще больше укрепляет эти взгляды. Реклама показывает чаще женщин, чем мужчин, нуждающихся в рекламируемых лечебных препаратах. Все эти наставления, рассчитанные на упрочение мужского имиджа, усугубляют уязвимость мужчин. Мало того, что они генетически более восприимчивы к болезням, — им еще внушают мысль, что они не должны заботиться о себе.
Сейчас тема мужской уязвимости всплывает все чаще, люди начинают понимать далеко идущие последствия этой проблемы. Но и тут предостережения исходят от ученых в таких областях, как антропология, с прицелом на далекую перспективу, или от женщин, как, например, от эндокринологов доктора Рейми и доктора Джоан Аллиот.
…
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Новые амазонки
Но что же произойдет с человечеством, если Y-хромосома все же исчезнет с лица Земли? Как ни странно, но даже при самом пессимистичном сценарии генетики смотрят в будущее с оптимизмом. Автор сенсационного исследования Дженнифер Грейвс, к примеру, полагает, что функции исчезнувшей Y-хромосомы возьмет на себя Х-хромосома. «Предположение не столь уж невероятное, как кажется на первый взгляд, – считает Петр Сломинский. – Существует генетическая патология, когда у человека утрачена Y-хромосома, и набор генов определяется, соответственно, формулой XO. Внешне это совершенно нормальные мужчины, поскольку функции Y-хромосомы взяла на себя аутосома. Проблемы могут возникнуть у их потомков, но, думаю, через 125 тысяч лет природа научится их решать».
Возможен и другой вариант, когда пол ребенка будет определяться в процессе внутриутробного развития в зависимости от гормонального фона матери (именно так сейчас размножаются птицы).
Впрочем, не исключено, что половое размножение вообще уйдет в прошлое. Люди поголовно превратятся в гермафродитов, обладающих и мужскими, и женскими половыми органами (их в человеческой популяции, кстати, становится все больше, правда, сейчас они в подавляющем большинстве не способны к размножению). Есть и совсем грустный вариант – на Земле останутся одни женщины, которые будут размножаться посредством партеногенеза. Утешает одно – все это произойдет еще очень не скоро. И все же… Может быть, стоит подумать о переименовании 8 Марта в Международный день защиты мужчин, а то через 125 тысяч лет поздравлять с праздником прекрасную половину человечества будет некому. Список использованной литературы 1. «Газета.Ru», Портал «Вечная молодость». http://vechnayamolodost.ru. 14.01.2010. Y-хромосома – двигатель эволюции. А. Борисова.
2. Природа, № 2, 2002. «Эволюция хромосом: от А до В и обратно».
Н.Б. Рубцов, П.М. Бородин.
3. Y-хромосома. ВИКИПЕДИЯ. Y-хромосома.
4. В.А. Геодакян, журнал «Генетика», 1998, т. 34, № 8, с. 1171-1184
5. Газета «Биология» издательского дома «Первое сентября», № 46/2002. Y-хромосома.
6. 13 января 2011 г. Компьютерра.
7. Геодакян В.А. Эволюционная теория пола // Природа. 1991. № 8, с. 60-69
РИАНОВОСТИ, Наука. 13.01.2011. Мужская Y-хромосома стремительно эволюционирует.
9. Д. Бразерс, . Работу прислала: Гаврюшенко Галина Николаевна. Скачать весь реферат: СКАЧАТЬ C TURBOBIT.NET СКАЧАТЬ C HITFILE.NET |