YPS mit Gimmick!

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Das Y-Chromosome ist das männliche Geschlechtschromosom (Gonosom) und wird neben dem in allen Individuen vorkommenden X-Chromosom einzeln (hemizygot) weitervererbt (dazu hier mehr). Daraus ergibt sich der Phänotyp XY für Männer. Dies steht im Gegensatz zum XX-Phänotyp bei Frauen. Aus diesem Grundsystem wurde die These abgeleitet, dass die X- und Y-Chromosomen aus einem gemeinsamen Vorläuferautosom entstanden sind, das noch die Faktoren für die Entwicklung beider Geschlechter trug und durch exogene Einflüsse (z.B Temperatur oder Pheromone) gesteuert wurde. Dann kam es aber irgendwann zu Mutationsereignissen, die die Entwicklung des männlichen Geschlechts bewirkten und eine Rekombination mit dem X-Vorläuferchromosom verhinderten. Dieses fehlen eines Rekombinationspartners führte im Lauf der Evolutionsgeschichte zum Verlust von Sequenzsegmenten bei der Meiose, die die Evolution des Y-Chromosoms verlangsamen und schliesslich zu einem statischen Verharren führen. Soviel zur Theorie.

Doch dem ist nicht so. Nachdem inzwischen die Y-Chromosomensequenzen sowohl vom Menschen als auch schimpanse YPS mit Gimmick!vom Schimpansen vorliegen (diese wurden aufgrund ihrer Sequenzeigenschaften in früheren Genomsequenzierungen ausgeschlossen), ergab ein Vergleich einen fast unglaublich erscheinenden Unterschied. Bis zu 30% der Sequenzen besassen keine homologen Gegensequenzen im verglichenen Chromosom. Im Rest der beiden verglichenen Genome besitzen immerhin bis zu 98% der Sequenzen Homologien.
Ein Grossteil der auf dem Y-Chromosom vorhandenen kodierenden Sequenzen ist an der Spermaproduktion beteiligt. Somit könnten die üblichen Fortpflanzungssysteme der jeweiligen Art mit für diese gravierenden Unterschiede verantwortlich sein. Schimpansen führen polygame Beziehungen und paaren sich recht häufig und mit unterschiedlichen Partnern während einer Ovulationsphase, was zur Konkurrenz zwischen den Spermien verschiedener Individuen führt und eine klare Selektion der “fittesten” Spermien fördert. Der Mensch dagegen treibt es “meistens” nicht ganz so bunt und zieht zumindest in der Theorie monogame Beziehungen vor.
Ein weiterer Erklärungsansatz ist der fehlende Rekombinationspartner in der Meiose, also genau das oben genannte Argument für eine Verlangsamung der Evolution des Y-Chromosoms. So könnte theoretisch die evolutive Auswahl eines einzigen vorteilhaften Gens, zur Vererbung der gesamten Einheit des Y-Chromosoms führen, da es eben zu keinem Austausch mit einem chromosomalen Gegenstück kommt. Damit würde das Y-Chromosom auf diesem ausgewählten Gen “mittrampen”.
Ein neuer Einblick in die Geschichte unseres Genoms der zeigt, dass es nicht an überschungen mangelt und eine alte These, die zumindest teilweise verworfen werden kann.

Hughes, J., Skaletsky, H., Pyntikova, T., Graves, T., van Daalen, S., Minx, P., Fulton, R., McGrath, S., Locke, D., Friedman, C., Trask, B., Mardis, E., Warren, W., Repping, S., Rozen, S., Wilson, R., & Page, D. (2010). Chimpanzee and human Y chromosomes are remarkably divergent in structure and gene content Nature DOI: 10.1038/nature08700

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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