Генетики наконец нашли кардинальные отличия людей от шимпанзе

Мы уже привыкли слышать, что геномы человека и шимпанзе почти не отличаются (98,8% сходства по нуклеотидной последовательности). Однако сравнение Y-хромосомы шимпанзе и человека наконец выявило множество различий.

Команда биологов из нескольких американских научных центров под руководством Дэвида Пейджа (David Page), директора Института биомедицинских исследований Уайтхеда (Whitehead Institute for Biomedical Research) при Массачусетском технологическом институте секвенировала Y-хромосому шимпанзе с той же степенью точности, как и для человека. Строго говоря, ученые анализировали участок Y-хромосомы под названием MSY (специфичный для самцов), но так как он составляет более 95% всей хромосомы, можно считать, что речь идет просто об Y-хромосоме.

У шимпанзе Y-хромосома больше и сложнее…

У шимпанзе размер основной части Y-хромосомы составил 25,8 Mb, у человека его размер 22,8 Mb. То есть для начала выяснилось, что у шимпанзе Y-хромосома больше. А затем оказалось, что у обезьян она к тому же сложнее устроена.

В обеих Y-хромосомах исследователи обнаружили два основных класса нуклеотидных последовательностей, и, очевидно, это идет от их общего предка. В одном классе последовательности были организованы как множественные повторы довольно больших фрагментов, построенных в виде палиндромов (они одинаково читались с начала и с конца). Так вот, таких палиндромов в хромосоме шимпанзе насчитали 19, а в человеческой -- всего восемь.

Более 30% последовательностей в Y-хромосоме шимпанзе не имели гомологов (сходных участков, обусловленных общим предком) в человеческой Y-хромосоме и наоборот. Это сильно отличается от остального генома, в котором лишь 2% последовательностей одного вида не имеют гомологов с другим.

... а генов в ней меньше

Несмотря на более сложную архитектуру, по числу генов Y-хромосома шимпанзе уступает человеческой. У человека в ней 78 генов, принадлежащих к 27 семействам, а у шимпанзе -- 37 генов из 18 семейств.

Шимпанзе человеку курица

Авторы статьи в Nature заявили, что Y-хромосома человека и шимпанзе, которые разошлись 6 млн лет назад, различаются так же сильно, как ДНК человека и курицы, общие предки которых жили на земле 310 млн лет назад.

Результаты показали, что за 6 млн лет, с того времени как разошлись ветви человека и шимпанзе, Y-хромосома быстро эволюционировала. Всего же эволюция Y-хромосомы из обычной хромосомы исчисляется сроком в сотни миллионов лет. За это время она потеряла способность обмениваться участками с парной Х-хромосомой. Зато обмен участками внутри нее идет, по-видимому, очень активно, что и обеспечивает быструю эволюцию.

Наконец, ученые не подтвердили распространенную точку зрения, что эволюция Y-хромосомы у млекопитающих идет в направлении ее деградации. Сравнение показало, что человеческая хромосома не деградировала, а перестроилась и даже приобрела гены, которыми общий предок шимпанзе и человека явно не обладал.