A UT Arlington Forschungsteam sagt ihr Studium der genetischen Information von mehr als 4.000 Käferarten eine neue Theorie, warum einige Arten verlieren ihre Y-Chromosom und andere, wie Menschen, hängen, um es ergab .
Sie nennen es das "fragile Y Hypothese. "
Idee der Biologen ist , dass das Schicksal des Y-Chromosoms ist stark durch, wie die Meiose oder die Produktion von Spermien , arbeitet in einem Organismus beeinflusst. Sie glauben, dass die Größe einer Gegend, in X- und Y- genetische Information mischen oder rekombinieren kann als starker Hinweis darauf, dass eine Spezies ist in Gefahr, während die Spermienproduktion zu verlieren, das Y-Chromosom zu dienen. Frühere Arbeiten haben Y-Chromosom Verlust der geringeren Bedeutung der Gene, sie trägt zurückzuführen .
Heath Blackmon , ein Ph.D. Student an der University of Texas in Arlington , sagte, die meisten der bisherigen Forschung zu Geschlechtschromosomen entweder bei Säugetieren oder der Fruchtfliege aufgetreten. Aber , sind Käfer die verschiedenste Gruppe der Welt - Wissenschaftler haben bereits beschrieben und Vornamen zu über 350.000 Arten.
" Einer der großen Gründe, dass wir , diese Studie zu tun wollte, war , ob Käfer wäre etwas Neues über die Art und Weise , dass Geschlechtschromosomen entwickeln zu offenbaren ", sagte Blackmon , der auch an der Forschung an der National Evolutionary Synthesis Center Durham, North Carolina.
Blackmon und Jeffery Demuth , UT Arlington Associate Professor für Biologie, Co-Autor ein Papier in der Juni-Ausgabe der Genetik über die Arbeit , die durch einen Zuschuss von der National Institutes of Health veröffentlicht . Das Papier ist Teil einer speziellen " Genetics of Sex " -Kollektion aus der Genetics Society of America .
Die X- und Y- Gene kontrollieren menschlichen Geschlechtsbestimmung , mit einem XY- Kombination , was zu einem männlichen und einem XX Kombination , was zu einer Frau. Die Forscher untersuchen die Entwicklung dieser Chromosomen , zum Teil, um mehr über die menschliche Evolution und Krankheit zu lernen. Einige Krankheiten , wie Hämophilie , werden nur die mit Genen auf den Geschlechtschromosomen verbunden.
Wie Menschen wird Geschlechtsbestimmung bei Käfern von einem XY -Paar gesteuert und in den meisten ist die Y kleiner als der X. Viele der gleichen Entwicklungskräfte sollten in beiden Gruppen handeln .
" Eines der Dinge, mein Labor interessiert sich für die Entwicklung der Genom Architektur und die Zwänge , unter denen die Architektur entwickelt ", sagte Demuth . " Die Geschlechtschromosomen sind besonders interessant, weil sie offensichtlich eine Schlüsselentwicklungsschalterund Fehler und einen zu viele oder zu wenige Kopien ergeben sich in mehreren wichtigen Krankheiten beim Menschen . "
Neben der XY Kombination mit Säugetieren gibt es eine Kombination ZW für Vögel und einigen anderen Tieren. Es gibt Fälle, in der Natur , wo sowohl die Y und W durch die Evolution zu schaffen XO und ZO -Paare verloren gehen.
Traditionell haben die Wissenschaftler den Verlust von selbst, dass das Y-Chromosom nicht enthalten genügend wichtige genetische Informationen und so entbehrlich ist es zu erklären . In diesem Verfahren bewegen alle wichtigen Gene aus dem Y -Chromosom auf ein anderes und Geschlechtsbestimmung wird ein anderer Weg . Einige Wissenschaftler haben auch die Theorie, dass das menschliche Chromosom Y hat nur noch ca. 10 Millionen Jahre vor allen Genen auf dem Y -Chromosom verloren.
Um herauszufinden, ob es mehr bei der Arbeit in Y-Chromosom Verlust, Blackmon und Demuth montiert eine Datenbank von Karyotypen , eine Art von Chromosomenkarte , für 4724 Käferarten , auch bekannt als der Ordnung Coleoptera bekannt. In diesem großen Feld , fanden sie, was sie als " wesentliche Veränderung im Geschlechtschromosom -Systeme. " Dann genullt sie auf den beiden größten Unterordnungen des Käfers Familie - Polyphaga , die eine relativ stabile Y-Chromosom hat , und Adephaga , die eine weniger stabile Y. hat
Die sich ergebende fragile Y Hypothese konzentriert sich auf Unterschiede in der X- und Y- Chromosomen sind geteilt , wenn Samenzellen produziert wird. Viele Arten , einschließlich des Menschen , haben Flächen auf den X- und Y- Chromosomen , wo die zwei Chromosomen rekombinieren oder zu mischen. Dies wird als " pseudoautosomal Region" oder PAR . In der Art , die ein PAR , ist es wesentlich, um sicherzustellen , dass Spermien erhalten entweder eine X- oder Y- Chromosom.
Vorherige Genetik Forschung hat gezeigt, dass die natürliche Selektion engt den Bereich der Rekombination zwischen dem X und Y , so dass verschiedene Versionen eines Gens auf dem Geschlecht , die sie am meisten profitieren weitergegeben. Die PAR Schrumpfung macht die Produktion von Nachkommen ohne X oder Y aus der Vater eher , sagte der neue Papier.
Darüber hinaus gibt es einige Arten, bei denen es keine pseudoautosomal Region und spezielle Proteine weiden die X- und Y -Chromosom auf ihrem Weg zu den Spermazellen . Theorie Die UT Arlington Team sagt dieser Mangel an Abhängigkeit von einem PAR macht diese Arten weniger wahrscheinlich , um den Verlust eines Y. leiden
Käfer Ergebnisse des UT Arlington Team sich gegen Vergleich im Säugetier Welt. Plazentatiere erfordern in der Regel eine PAR treu zu trennen die X- und Y in Spermien während Beuteltiere wie Kängurus nicht. Wie von der Hypothese vorhergesagt die Plazentatiere haben dem Y-Chromosom mehrmals verloren, während Beuteltiere nicht. Zusätzlich innerhalb Plazentatiere , ist es solche mit niedrigeren PARs wie Nagetiere , die die Y verloren haben meistens .
" Die Bestätigung der Muster, die wir dann in Säugetieren ist wichtig, weil es bedeutet, dass auch in Gruppen von Hunderten von Millionen von Jahren das Muster von dieser Hypothese vorhergesagt gefunden getrennt ", sagte Blackmon , fügte hinzu, dass Säugetiere und Vögel zu haben scheinen " ungewöhnlich stabile Geschlechtschromosomen und Geschlechtsbestimmung . " Viele andere Tiere Gruppen, einschließlich Fisch, zeigen, dass die Geschlechtschromosomen sind leichter von der Evolution verändert , sagte er.