Генетики объяснили странности половых хромосом грызунов

У людей и подавляющего большинства млекопитающих пол определяется по системе XY. Половые клетки несут по одной половой хромосоме (X или Y) и, соединяясь, дают полный женский (XX) или мужской (XY) генотип. Однако бывают примечательные исключения. Так, у невзрачного североамериканского грызуна, орегонской полевки Microtus oregoni, пол определяется совершенно уникальным образом.

Их самки несут лишь одну копию Х-хромосомы (такой вариант обозначается Х0) и производят половые клетки, гаметы, с Х-хромосомой. Генотип самцов — XY, однако все их гаметы несут только одну половую Y-хромосому. Судя по тому, что даже другие полевки, чрезвычайно близкие к этим животным, пользуются стандартной XY-системой определения пола, необычная система M. oregoni — сравнительно недавнее эволюционное приобретение.

«Это самая странная хромосомная система, известная науке», — отметил Скотт Рой (Scott Roy), профессор Университета штата Калифорния в Сан-Франциско. Его команде удалось выяснить новые детали устройства этой системы. Авторы секвенировали половые хромосомы орегонских полевок, а также определили ключевые гены, расположенные на них. Далее они провели сравнение этих фрагментов с соответствующими участками генома желтобрюхих полевок, родственных орегонским. Результаты работы представлены в новой статье, опубликованной в журнале Science.

Оказалось, как таковой Y-хромосомы у самцов M. oregoni нет. Их мужская половая хромосома действительно выделяется своим видом, но является остатком женской Х-хромосомы с отдельными дополнительными участками, которые были заимствованы у исчезнувшей Y-хромосомы этих животных. Некоторые гены Y-хромосомы обнаружили и в женской Х-хромосоме. Похоже, в организме самок их активность каким-то образом подавляется, как это происходит с дополнительной X-хромосомой у женщин.

Таким образом, орегонские полевки действительно определяют пол по странной системе ХХ, с двумя женскими половыми хромосомами, которые отличаются только числом и набором генов, перенесенных с потерянной Y-хромосомы. «Прежде мы не могли и подумать, что нечто подобное вообще возможно», — добавил профессор Рой.