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全球20%男性的Y染色体正在流失!

科普小知识2022-07-15 20:05:41
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随着年龄的增长,一些男性的Y染色体将会丢失。一些科学家指出,这可能与一些癌症相关的基因突变有关。

全球20%男性的Y染色体正在流失!

资料来源:基因扫盲项目

随着年龄的增长,一些男性的Y染色体将会丢失。一些科学家指出,这可能与一些癌症相关的基因突变有关。然而,一些研究认为,Y染色体丢失是细胞进化过程中的“自然选择”:没有Y染色体,这些细胞可以更好地生存。

20世纪60年代,许多医生在检查人类白细胞的染色体数目时发现了一个奇怪的现象。分析表明,这些白细胞会丢失一些Y染色体,样本越老,这种现象出现的频率越高。此后,许多研究认为,Y染色体缺失会带来许多负面影响,如癌症、心脏病和其他疾病。

现在,有一项迄今为止最大的关于这一现象的研究指出,在来自英国生物银行的20多万份男性样本中,估计有20%的人丢失了部分Y染色体。到70岁时,43.6%的男性会有这种现象。然而,这项研究并不清楚为什么会出现这个结果。然而,他们认为Y染色体的丢失实际上是最直接和最重要的健康警告,这些人的身体一定有问题。Y染色体的缺失可能导致一系列基因突变在细胞中积累,有些突变可能与癌症或其他疾病有关。

全球20%男性的Y染色体正在流失!

制图学:塞巴斯蒂安·考利茨基

毕竟,基因突变一生都会在体内自发发生。在细胞分裂的过程中,突变可能小到基因中的碱基配对错误,也可能大到整个染色体的丢失。这可能导致嵌合克隆。原则上,来自个体的所有细胞基因组都是相同的,但是当嵌合体发生时,个体可以有不同的细胞群,并且每一组细胞都有完全不同的突变。每个人或多或少都有嵌合现象,但随着年龄的增长,这种现象的发生程度会越来越高。

“年龄越大,在细胞分裂中犯的错误就越多,”剑桥大学生物学家约翰·佩里说,他是这项新研究的负责人。

在血液中,最常见的嵌合现象是一些细胞失去Y染色体。当然,还有许多其他的例子。例如,在女性中,一些血细胞可能会丢失一条X染色体。然而,一些血细胞会获得某个基因的突变,丢失一小部分染色体,甚至获得一条完整的额外染色体。(当然,这些现象只存在于白细胞,因为红细胞不包含任何DNA。)

突变导致的损失?

佩里和他的同事还想知道为什么只有一些男性丢失了Y染色体,所以他们也试图找出其他染色体上的一些突变是否与男性Y染色体的丢失有关。结果,佩里真的发现了156个相关的突变。许多突变位点非常接近癌症易感基因。男性拥有这些突变与前列腺癌和睾丸癌的高风险相关。胶质瘤、肾癌和其他类型的癌症几乎都与这些突变有关。

“我认为这是最有趣的部分,”斯坦福大学的血液学家悉达多·杰士瓦尔说。Y染色体的可能丢失并不是导致这些疾病增加的最终因素。毕竟,根本没有Y染色体的女性不会受到任何存活的影响。

全球20%男性的Y染色体正在流失!

来源:pixabay

然而,如果基因突变能使男性失去Y染色体,这种突变也会增加患癌症的风险。这说得通,毕竟女性也可能有这些突变,归根到底是DNA中的一些错误会导致疾病。

癌症是由太多突变的积累和错误的细胞分裂机制造成的。另一方面,Y染色体的缺失本身就是一个巨大的基因突变。佩里认为,这两个结果都可能是由于处理和处理被阻断细胞中的DNA损伤的过程。佩里说:“Y染色体丢失证明我们的基因组确实不稳定。”。换句话说,Y染色体丢失表明我们的身体允许DNA错误不断积累。

失败是为了生存?

但是为什么Y染色体丢失的频率明显高于其他染色体?也许是因为Y染色体是所有染色体中最小的,或者是因为它不如其他染色体的功能重要。“Y染色体可能只有几个基因。与失去其他染色体相比,失去Y染色体可能是最好的选择。”达纳·费伯癌症研究所的癌症科学家大卫·斯廷斯马认为是这样。由于Y染色体丢失是如此普遍,它可能会给一些细胞带来一些小的好处。毕竟,有87%的男性Y染色体缺失的血细胞会有Y染色体缺失。

佩里认为这种好处可能是细胞在分裂过程中携带的染色体少于一条,从而节省了大量的能量消耗。或者,这些细胞可以阻止某些生长抑制基因在Y染色体上的表达。不管怎样,它对血细胞都有一定的影响,因为这些细胞每天都在与大量的同类竞争有限的资源。如果一个小的突变对它们的生长有影响,那么这些突变细胞可以超过其他细胞。佩里认为,事实上,人类血细胞的形成过程是一部完美的“微观进化史”。

近年来,许多科学家已经开始探索同一个体中不同血细胞群体之间的一些深层差异。“如果我们想看到完整的信息,我们需要一些能够检测整个基因组的技术,”专门研究血癌的生物学家兰伯特·布斯克说。五十年前,一群医生在发现Y染色体丢失方面取得了突破。现在,科学家已经能够同时分析成千上万人血液中的基因,并且已经证实一个人的血细胞并不完全相同。

原标题:全球20%的男性Y染色体缺失