なぜ男性にもX染色体が必要なの?

biology 2018/07/08

 

女性はXX染色体、男性はXY染色体をもつといわれています。

では、男性はなんらかの女性的な部分をもっているのでしょうか?もし答えがイエスなら、それは男性を半女性にするのでしょうか。もっと専門的に言うと、なぜ男性は女性と同じ染色体の一つをもっているのでしょうか?

性決定

Credit: scienceabc / ヒトの性決定

人間は46本の染色体を持っており、ペアを作っています。つまり、私たちは23対の染色体を持っているのです。そのうち22対は常染色体と呼ばれています。そして残る1対は性染色体です。

常染色体は私達の特徴、例えば身長、髪の色、肌の色、代謝速度などを決定します。一方性染色体は、個人の性を決定します。性染色体には2種類あります。X染色体とY染色体です。女性は22対の常染色体と2本のX染色体を持ちます。つまり、22 + XXです。一方、男性は22対の常染色体とX染色体とY染色体を各一本持ちます。つまり、22 + XYです。

そのため、X染色体は女性の染色体で、Y染色体が男性の染色体だとわかります。では、なぜ男性の性染色体はYYではないのでしょうか?X染色体を持つことは男性を半男性にしないのでしょうか?もしかしたら、YYを持つ男性はスーパーマンなのでは?

なぜYYは不可能なのか?

性染色体とはいいますが、X染色体もY染色体も性決定とは無関係な目的を持つ情報を含んでいます。深く追求する前に簡単に要点を見ていきましょう。染色体は細胞内の遺伝物質です。各染色体は多くの遺伝子をもっており、そのため情報伝達構造の実体なのです。

性染色体は性別を決定する役割を持つだけでなく、他の様々な機能を持つ遺伝子も持っています。それらの機能は性別や性的な成長に関係があるかもしれませんし無いかもしれません。ここから難しい部分が始まります。X染色体は800から900個の遺伝子を持っています。それに比べてY染色体は60-75遺伝子しか持ちません。信じられないかもしれませんが事実です。

X染色体は胎児の生存に必須の特定の遺伝子を複数持っています。なので、個人が生き延びるには、少なくとも一つのX染色体が必要なのです。もし生物がYYの染色体を持てば、それはスーパーマンになるのではなく、たんにスーパーデッドになります。

Y染色体上で失われた遺伝子は何でしょう

Credit: scienceabc / X染色体とY染色体

ヒトは総計で2万の遺伝子を持っています。X染色体は人の生存に必要なDNAのうちおよそ5%を持っています。一方Y染色体は2%以下です。X染色体がなければ人は死んでしまうことは明白ですが、X染色体上の遺伝子で重要なのはどの遺伝子でしょうか。

X染色体はDMDとして知られる遺伝子を持っています。この遺伝子はジストロフィンと呼ばれるタンパク質の情報を持っています。ジストロフィンは骨格筋や心筋の形成に必要です。筋肉を強くし、損傷を防ぐ働きがあります。それに加えて、少量ですが脳神経にも存在しています。

他の重要な遺伝子はCYBB遺伝子です。この遺伝子はシトクロムb-245というタンパク質の構造をコードしています。このタンパク質はNADPHオキシダーゼと呼ばれる免疫系に不可欠な酵素の形成に必須です。

これらはY染色体から失われた多くの遺伝子の中のたった2つにすぎません。しかしそれだけでも十分明白なのは、これらの遺伝子がなかった場合人間が生き延びることは不可能であるため、すべての人が少なくとも1つのX染色体が必要だということです。Y染色体にはこれらの遺伝子が現在欠落していますが、人の通常の生存に必要な遺伝子を持っていた時期もかつてありました。不幸にも、3億年の進化の過程で、ほぼ95%もの遺伝子をなくしてしまったのです。

そのお話は、いずれまた他の機会に。

 

via: Science ABC/ translated & text by SENPAI

 

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