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男子居然是女性XX染色体,Y染色体会被取代吗?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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近日,记者从重庆市急救医疗中心获悉,该院近期接诊了一位中年男性患者,男子外表与一般人无异,基因检测却发现,该男子的染色体为女性XX染色体。惊了!这是在上演科幻大片吗?是不是有点太魔性了?

那为什么会出现这种情况呢?邓武权介绍,这是一种罕见疾病,于1964年首次报道,发病率极低,在男性新生儿中的发病率约为 1/20000-1/40000。

今天就来和大家聊聊这种罕见的疾病。


01,先说说这个例子


邓武权介绍,该患者经全基因外显分析为SRY基因嵌合、推测其发病机制可能是父源生殖细胞在进行减数分裂时 Y 染色体片段与 X 染色体间发生了不平衡交换,使含有 SRY 基因的 Y 染色体片段易位到了 X 染色体上,产生包含有 SRY 基因的 X 型精子,与正常卵细胞结合后形成异常受精卵,最终导致XX 染色体后代表现出男性表型。

上面提到的是SRY基因嵌合,SRY也就是雄性决定基因,这个基因本来在Y上,结果偶然因素跑到了X染色体上,于是某个X染色体就成了模拟Y染色体。事实上,这个故事背后还有更多的一面,那就是,Y染色体,可能也没那么重要。

其实这就是一个XY染色体同源的最好证据之一(同源重组比较容易)。也是Y染色体可以被取代的最好证据之一,因为X染色体足够可男可女


02,同源染色体


相信大家在中学的时候就学过,人体有46条染色体,分为23对,其中22对是常染色体,还有一对是性染色体。

但是比较让人难以理解的是,22对常染色体是一样大小的。但是性染色体却差异巨大。

X染色体要比Y染色体大得多,就是基因也多得多。X染色体上有1098个蛋白质编码基因;而Y染色体包含着约78个蛋白质编码基因。

为啥如此?如何理解这种巨大差异呢?答案是,二者虽然是同源染色体,但是随着进化,Y染色体逐步自废武功,变得越来越小,最终就是Y染色体变得如今这么小了...


03,染色体决定性别?


很多时候,我们都认为,y染色体是雄性性别决定染色体,大家也开玩笑说,那条祖传的染色体,这倒是毛病不大,毕竟Y染色体属于重组相对较小的染色体,因此可以一脉相承,不像X染色体会大量重组,基本上难以追溯祖宗。

但是这也没办法,因为你Y染色体太小了,X染色体倒是想和你重组,但是找不到另一半啊。

但是,等等,同源染色体?

既然是同源,那岂不是意味着,Y上该有的基因,X染色体上,理论应该有对吧?答案是肯定的。y染色体上,性别决定最关键的基因有两个:Sry和Eif2s3y,Sry负责使胎儿发育成性,Eif2s3y则与精子发生相关

然而,事情的真相,其实是这样的。Sry基因其实本质上,只是一个唤醒基因,用来唤醒常染色体的Sox9的表达, 这个基因才是性别决定基因。同样,Eif2s3y基因同源基因在x染色体上存在,叫做Eif2s3x基因,也就是说,y染色体上这两个核心的性别决定基因,并没有那么关键和不可替代……

比如Science发表了篇文章,把小鼠的Y染色体基因彻底敲除了,结果人家小鼠照样当爹,可见我们可怜的Y染色体真的要被扫地出门了...

下图是三只完全不含Y染色体基因雄性小鼠,注意,这是公的哦

左一和右一的小鼠为2岁1个月大,中间的小鼠则1岁10个月大

而且,人家还可以繁殖后代!

上图是没有任何Y染色体基因的雄性小鼠“四代同堂”。

左一的白色小鼠是最初通过杂交繁育得到的无Y染色体基因雄鼠。它在ROSI技术的帮助下成功繁殖,上排中间的小鼠(F1 ROSI)是它的儿子,同样完全没有Y染色体基因。F2 ROSI、F3 ROSI则依次是白色小鼠的孙辈和曾孙辈。


事实上,在哺乳动物中,Y染色体逐步缩短的趋势是成立的,而且预测,可能未来,Y染色体会彻底消失,比如有种鼠类就失去了Y染色体,但是,失去Y,并不意味着绝种,也不意味着失去有性生殖。