科學家發現Y染色體不但決定性別和生育還讓男性得以存活

體型粗短又小的Y染色體決定了哺乳動物是雄非雌。由於Y染色體除了在嬰兒發育時決定性別外別無它用，經常被人們忽視。其實，Y染色體很大程度上影響著人體的生物過程。最近有兩項獨立研究得出Y染色體的體積在幾百萬年的時間裡雖然一直在縮小，含有的基因有限，但正是這些進化保留下來的基因卻對人類的存活至關重要。這兩項發現也解釋了為什麼有些疾病在男性和女性身上有不同的易發度。

「過去的教科書上說一旦少數Y染色體決定了你的男性性徵並開始形成性腺，其它區別性徵就都由性腺決定，」康奈爾大學基因學科學家Andrew Clark說(他並沒有參與上文提到的兩項研究)，「而這兩項研究領我們開始思考更豐富也更複雜的Y染色體原理。」

經過數百萬年的進化，哺乳動物的性染色體從兩條完全相同的染色體進化成大小不一的染色體。現在雄性哺乳類動物有一條X染色體和一條Y染色體，雌性則有兩條X染色體。Y染色體是否出現可以決定性別——在Y染色體中，含有幾條決定睾丸形成的基因密匙。同樣是歷經了進化，含有2000個基因的X染色體的體積依然很大，而Y染色體卻在進化剛一開始就丟失了絕大多數基因材料，現在的Y染色體中只含有原始Y染色體的少量基因——不到100個。這個事實使得一些科學家提出假設，認為Y染色體大體上不可或缺但卻可以整體萎縮。

為了判斷Y染色體上的那些基因是所有物種所共有的，美國馬薩諸塞州劍橋的懷特黑德生物醫學研究所生物學家Daniel Winston Bellott和同事對包括人類、猩猩、猴子、小鼠、大鼠、牛和負鼠在內的八種哺乳類動物的Y染色體進行了比較。他們發現八種哺乳類動物的Y染色體基因僅僅在幾個決定胚胎性別的基因上重合。最後結果測出不同物種間有18個基因相似度很高。18個基因的功能非常廣泛，包括控制染色體許多區域的基因表達。結果證明雖然不同物種間整體Y染色體有巨大的差別，但是所有的物種都保留了這18個基因，也許這些基因對哺乳動物的生存非常重要。

Bellott 說從古代留存至今，經過數百萬年的進化，這些基因對人類身體許多反應過程起到調控作用。

Bellott和他的同事通過測試發現這些古代基因中的大多數存在劑量依賴性——即需要兩份複製基因方能發揮功能。(性染色體上的許多基因只要一份就能發揮功能，女性身上的兩條X染色體會隨機關閉一條，如果沒有關閉，便無法存活)這些基因存在於女性每條X染色體上，在男性的X和Y染色體上同時存在。雖然在臨近染色體中這些基因消失，但是在Y染色體中卻保留了下來。

Bellott解釋說Y染色體不單單決定胎兒性別和形成睾丸，Y染色體對男性生存至關重要。

在第二份發表在《自然》雜誌上的文章中，另一個團隊用不同手段對另一些不同的哺乳動物Y染色體進行基因測序。他們得到的結果也和Bellott的類似，認為Y染色體的基因保持穩定，原因之一在於Y染色體上保留基因的劑量依賴。

Clark說Y染色體對其它所有染色體都有影響，基因在Y染色體上的序列乃至功能和X染色體上的同類基因有所不同。男性和女性全身的基因表達會略有不同，這點是激素和Y染色體共同決定的。基因表達的差異也能解釋為什麼男女在相同疾病上有不同的易感度。

[王大發財 via sciencemag]