Биологи объяснили появление маскулинизированных X-хромосом
Американские биологи с помощью анализа внутригеномных конфликтов с точки зрения отдельных генов смогли объяснить, почему выгодные самцам аллели могут закрепляться в X-хромосомах, которых у самок в два раза больше. Моделирование показало, что появлению маскулинизированных хромосом способствует, например, дозовая компенсация, высокая продолжительность жизни самцов и низкий уровень инбридинга. Статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Из-за полового диморфизма в геноме возникает противоречие: некоторые аллели оказываются выгоднее самцам, другие — самкам, но набор генов у тех и других общий. Действие естественного отбора на такие аллели должно быть сбалансированным, чтобы польза для одного из полов перевешивала снижение приспособленности другого.
Некоторые гены дают неравноценный вклад в приспособленность самцов и самок, и из-за этого может возникать внутригеномный конфликт. Например, X-хромосом в организме самок вдвое больше, чем у самцов, и некоторыеученые предполагают, что X-хромосомы накапливают мутации, выгодные для самок (ведь в их организме они проводят вдвое больше времени).
Однако математическое моделирование показывает, что выгодные самцам аллели могут располагаться на X-хромосоме даже чаще, чем на аутосомах, а их закрепление на X-хромосоме может происходить легче, чем выгодных самкам аллелей. «Маскулинизированные» X-хромосомы нашли у людей, тлей и стебельчатоглазых мух, однако объяснить противоречие этих данных и традиционного взгляда на внутригеномные конфликты до сих пор не удавалось.
Биологи Томас Хичкок (Thomas Hitchcock) и Энди Гарднер (Andy Gardner) из Сент-Эндрюсского университета проанализировали внутригеномный конфликт с точки зрения отельных генов, а не всего генома. Они обозначили выгоду, которую мутантный аллель приносит одному полу в гомозиготной или гемизиготной форме (когда обе парные хромосомы несут этот аллель или в геноме есть только одна копия хромосомы), за S, а снижение приспособленности для другого пола за T. Если хромосома у рассматриваемого пола парная (как все аутосомы и X-хромосома у самок), то мутация в одной из них принесет выгоду