Чому на Х-хромосомі немає генів домашнього господарства
Екологія споживання. Пізнавально: Вчені проаналізували найбільшу у світі базу даних про генну активність (експресію) та порівняли активність Х-хромосоми.
У чоловіка лише одна копія Х-хромосоми, у жінки – дві. На Х-хромосомі мало генів, тому вони експресуються лише в невеликій кількості тканин. У 2002 р. вчені показали, що Х-хромосома містить дуже небагато генів «домашнього господарства» – генів, що у виконанні основних клітинних функцій.
Вчені проаналізували найбільшу у світі базу даних генної активності (експресії) і порівняли активність Х-хромосоми з активністю інших хромосом. Результати дослідження показали, що піковий рівень експресії генів у Х-хромосомі вдвічі менший, ніж в інших хромосомах, у яких у людини функціонують одразу дві копії.
«В той час, як більшість хромосом працюють у парах, тобто в кожній клітині є дві копії гена з кожної хромосоми, у Х-хромосоми активна лише одна копія. Це означає, що дуже активні гени не будуть стійкими, якщо вони розташовуватимуться на Х-хромосомі. Гени «домашнього господарства» зазвичай також дуже активні, тому вони не змогли вижити на Х-хромосомі», – каже керівник дослідження професор Лоуренс Херст (Laurence Hurst), директор Центру Еволюції Мілнера (Milner Centre for Evolution), що базується на кафедрі біології та біохімії Університет Бата.
Дослідницька команда також визначила гени, які під час еволюції мігрували з Х-хромосоми на інші хромосоми, а також гени, які пішли іншим еволюційним шляхом розвитку.
Вчені показали, що гени, які мігрували на Х-хромосому, мають значно нижчі пікові швидкості експресії порівняно з генами, які, навпаки,перемістилися з цієї хромосоми.
Результати дослідження також показали, що на відміну від генів, що знаходяться на інших хромосомах, більш активно експресовані гени на Х-хромосомі були менш схильні до збільшення рівня своєї експресії під час еволюції.
Дослідницька команда також продемонструвала, що з Х-хромосоми сталася еволюційна втеча генів, які активно експресуються у періоди пікового навантаження. Вчені припустили, що ці гени не можуть функціонувати на Х-хромосомі, оскільки в клітині є лише одна активна копія.
Наприклад, гени, які активні в таких тканинах, як підшлункова залоза, що виділяє велику кількість гормонів, зустрічаються набагато рідше на Х-хромосомі порівняно з аутосомами.