胚胎y染色体片段缺失？染色体缺失多少才严重

文章出处：佳运育儿阅读：-发表时间：2023-10-21

大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下胚胎y染色体片段缺失的问题，以及和染色体缺失多少才严重的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！y染色体正常不缺失可以排除染色体异常吗育龄夫

大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下胚胎y染色体片段缺失的问题，以及和染色体缺失多少才严重的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

y染色体正常不缺失可以排除染色体异常吗

育龄夫妇中不孕不育的发生率约为10%~15%，其中男性因素约占50%，除了内分泌激素紊乱、生殖道炎症、精索静脉曲张、隐睾、免疫异常、化学等因素外，遗传缺陷所引起的精子发生障碍约占男性不育的30%以上[1-2]。众所周知, Y染色体是男性所特有的性染色体，Y染色体数目和（或）结构的异常是引起男性不育的一个重要病因，本文仅就可能引起男性不育的一些相关Y染色体异常的进行综述。

1、 Y染色体数目的异常

染色体数目异常包括整倍体异常（euploid）、非整倍体异常（aneuploid）及嵌合体。Y染色体数目异常常见的47，XYY。47，XYY核型由Sandburg在1961年首次报道，在活产婴儿中的发病率为0.1%。本病也可出现XYYY，XYYYY等核型，X染色质阴性。该核型多余的Y染色体系由于生精细胞生成过程中染色体的分离失误所致，即精原细胞有丝分裂时出现不分离，形成XYY精原细胞或可能在减数分裂Ⅱ期时出现Y染色体不分离；极少数源自47，XYY的父亲。47, XYY患者大多数性发育正常，生精障碍程度不一，大多可生育，故检出率较低。少数性发育不全，偶可见隐睾、睾丸发育不全、生精过程障碍、尿道下裂等。在不育男性中发病率为0.2%~0.5%。精子生成障碍可能是额外的Y染色体干扰了精子的生成，从而造成精子数量低。47,XYY核型理论上可形成4种类型精子：X、Y、XY、YY精子，与正常卵子结合后可生育出46,XX、46,XY、47,XXY、47,XYY的后代，后代染色体异常发生率为50%，但临床上47, XYY后代染色体异常发生很少报道，通常为1%或更低。有研究证实通过FISH和原位末端标记法(Terminal deoxynu-cleotidyl transferase dUTP nick end labeling,TUNEL)研究证实47,XYY男性额外Y染色体在生殖细胞减数分裂时期通过凋亡而被清除，进而可发育成正常的23,X和23,Y精子，患者大部分可自然怀孕或体外授精助孕而生育后代[3-4]。然而，有研究表明47,XYY患者性染色体和常染色体异常率(38%)与正常对照组(1%)比较明显增多，而胚胎非整倍体率达32%，最终导致女性早期复发性流产率明显增加[5-6]。因此，针对47,XYY综合征患者生育子代，必要时行胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD)和产前诊断，提高妊娠率，降低异常风险。

2、Y染色体结构的异常

染色体结构异常是指染色体有断裂、缺如、倒位、易位等。其中，男性不育患者中最常见是Y染色体微缺失。人类Y染色体构成人类基因组的2%,由短臂(Yp)和长臂(Yq)构成。Y染色体上含有对睾丸决定和睾丸分化过程起重要作用的基因和基因家族[ 7 ],其长臂微缺失与男性生精功能障碍有密切关系。近年研究表明控制精子生成的基因被称为AZF( azoospermia factor, AZF),定位于Yq11，把这些基因或基因簇称为无精子因子。AZF基因为多基因家族，主要包括 AZFa、AZFb、AZFc和AZFd区[7-9]。男性Y染色体上AZF家族可发生多个位点的缺失或突变，其中任何一个位点的缺失都可导致精子生成障碍。在男性不育患者中，Y染色体微缺失发生率约为10%～15%，无精子症、严重少弱精子症、少精子症患者AZF微缺失检出率分别为18%、14%和4%[10-14]。关于Y染色体微缺失的机制说法不一，主要认为:①Y染色体在精子发生过程中，由于胚细胞快速分裂，与卵子发生过程相比具有更多突变机会;②Y染色体不能象常染色体一样进行DNA修复;③所有Y染色体基因都是单倍体，故一个基因缺失就能发生效应。

AZFa基因位于Yq近侧缺失区interval 5内，其中USP9Y和DBY是AZFa的最佳候选基因。前者主要表达和编码蛋白水解酶，当USP9Y出现异常时将导致睾丸发育不良及严重生精障碍；后者编码RNA水解酶中的DEAD box基序，主要涉及RNA的代谢。DBY基因缺失与唯支持细胞综合征和严重少精子症密切相关。AZFa基因缺失较为罕见，约为3%，但该区缺失在男性不育中引起的后果最严重，大多表现为唯支持细胞综合征，同时有睾丸体积缩小的表现，也可表现为重度少精子症[10-14]。

AZFb基因位于Y染色体缺失区间interval 5～6近侧端，最佳候选基因是RBM基因家族和CDY基因家族。一般认为，AZFb基因的缺失率约为9%，AZFb基因全部缺失的患者表现为生精阻滞，病理通常表现为精子发生停留在精母细胞或精子细胞阶段；AZFb基因部分缺失或伴有AZFa或AZFc的缺失时，患者临床表现多样化[10-14]，包括唯支持细胞综合征、无精子症或少精子症等。

AZFc基因邻近异染色质区，最佳候选基因是DAZ（deleted in azoospermia）基因。DAZ基因编码一种RNA结合蛋白，只在睾丸中表达，表明基因只参与男性特有的生理过程，这也支持了DAZ是影响精子生成的重要基因的假设[10-14]。DAZ基因点突变患者睾丸组织学表现多样化，可有唯支持细胞综合征的表型，也可有精原细胞减数分裂阻滞，因此可表现为无精子症或重度少精子症的不同临床表现。AZFc缺失是临床最为常见的缺失类型，Azfc占总缺失率的79%。

AZFd存在于AZFb与AZFc之间，目前尚无文献报道该区的独立缺失，AZFd区的缺失常伴随其他区域的缺失，故其缺失所引发临床表现的多样性还需要进一步的研究和证明[10-14]。

3、 Y染色体多态性

在正常人群中，存在着各种染色体的恒定微小变异，主要表现为同源染色体之间在形态结构，带纹宽窄和着色强度等方面存在着明显的差异，称为染色体多态性（chromosome polymorphism）。多态性在群体中的发生率约为2.6% [15-18]。Y染色体多态性通常表现为大Y和小Y两种变异形式，其判断标准是以同一分裂相中Y染色体与18号及21号染色体相比较，Y≥18号染色体，即为大Y；Y≤21号染色体，即为小Y。

3.1大Y

大Y是由于Y染色体异染色质区增加所致。一般认为,异染色质是染色体上不活跃的物质,含有高度重复序列。过去认为异染色质处于异固缩状态,没有遗传活性,其变异通常不会产生临床症状[ 15-16]。但最近研究显示,大Y不单纯是一种无临床意义的染色体多态变异,而具有临床遗传效应,与自然流产、胎儿丢失等不良妊娠史之间有一定的关系[17-18]。引起妊娠异常的可能原因是Y染色体长臂异染色质区存在特有的串联重复序列DY21,该区域DNA过多的重复可能产生剂量效应,增加了大Y染色体的不稳定性,过多重复DNA在某些方面可能与有丝分裂发生错误有关或干扰基因调控,影响受精卵细胞分裂、分化,从而导致受精后胚胎丢失,即不良妊娠的发生[17-18]。minocherhomji等[19]对不孕患者和正常人群进行大样本量的关联分析研究，有不良孕产史女性的配偶的大Y核型发生频率显著升高。

3.2小Y

小Y染色体比较少见，一般认为小Y是指Y染色体部分缺失或者异染色质减少。如果是高度重复的DNA缺失，则可能使减数分裂发生错误，形成异常精子，或由于异染色质减少导致常染色质排列松散，结果造成其基因功能的丧失，从而导致生殖异常；如果是结构基因片段的缺失，则可形成分离，导致不良孕产发生；还有研究认为是Y染色质排列过度紧密影响其基因功能发挥。程烽等[20]报道57例小Y染色体者中，配偶不良生育史35例，生精异常l4例，还有8例外生殖器发育不良。Y染色体的这种异态与精子发生之间有某种关联，还是由于小Y染色体本身存在着形态学很难判断的微小缺失导致生殖异常尚无足够的证据，同时关于小Y染色体临床意义也缺乏大量的病例样本，有必要对其进一步关注和深入研究。

4、结语

目前，Y染色体研究中，还存在着许多问题有待解决。Y染色体异常的临床效应非常复杂，仅仅停留在目前的表观联系是远远不够的。对男性不育的遗传学本质的探讨还有漫长的路要走，期待更有效地遗传学检查方法，进而发现男性不育的遗传学机制，为进一步提高男性不育的诊治水平奠定基础。同时给予这些患者正确的咨询和疏导，尽量避免或减少各类遗传性疾患的发生。

Y染色体详细资料大全

Y染色体（Y chromosome）是决定生物个体性别的性染色体的一种。男性的一对性染色体是一条x染色体和一条较小的y染色体。在雄性是异质型的性决定的生物中，雄性所具有的而雌性所没有的那条性染色体叫Y染色体。

对哺乳类来说，它含有SRY基因，能够触发睾丸的发生，因此决定了雄性性状。人类的Y染色体中包含约6千万个碱基对。Y染色体上的基因只能由亲代中的雄性传递给子代中的雄性（即由父亲传递给儿子），因此在Y染色体上留下了基因的族谱，Y-DNA分析现在已套用于家族历史的研究。男性体内Y染色体具有抗癌作用，吸菸会让男性丢失Y染色体增加患癌风险。

基本介绍中文名：Y染色体外文名：Y chromosome男性：一条x染色体和一条较小的y染色体人类：Y染色体中包含约6千万个碱基对人的染色体：有23对、46条作用：决定生物个体性别基本含义,性质,测序介绍,测序工作,染色体结构,微缺失,研究情况,遗传与表型,检查人群,拓展研究,起源与进化,起源,进化,基本含义染色体是遗传物质的载体，存在于分裂间期细胞的细胞核内。人的染色体有23对、46条，其中22对叫常染色体，男性与女性的常染色体都是一样的；余下的一对叫性染色体，男女不一样，男性的性染色体由一个X染色体和一个Y染色体组成，即XY，女性则由两条相同的X染色体组成，即XX。在***形成过程中，生殖细胞经过了减数分裂，细胞核内的染色体包括常染色体和性染色体都一分为二，所以一个***已不再含有23对染色体，而只含有23条染色体了，这时有一半***带有X性染色体，称为X***；另一半***则带有Y性染色体，称为Y***。作为男性特有的染色体，短小不起眼的Y染色体长期被遗传学家所忽视。人类基因组工程已完成Y染色体上全部基因的精确定位，对Y染色体的深入了解将有助于寻找诸如男性不育等疾病的遗传机理。由于Y染色体传男不传女的特性，可用于研究男性世系的遗传与进化。大多数的哺乳类动物，每一个细胞，皆拥有一对性染色体。雄性拥有一个Y染色体与一个X染色体；而雌性则拥有两个X染色体。哺乳类的Y染色体含有能够促使胚胎发育成为雄性的基因，这个基因称为SRY基因。其他位于Y染色体的基因，则是制造正常***所必须。性质在减数分裂时与X染色体配对，X染色体和Y的行为像是一对同源染色体，因此被认为在它们之间部分是同源的，但相互之间在形态和构造方面大多是不同的。当然X染色体和Y染色体在同源部分是能够互相交换的。Y染色体数目不一定只有一个，象酸模（Y1Y2）之类就含有几个Y染色体，但在减数分裂分离的时候由于常集在一起行动，所以实质上就像是1个Y染色体。Y染色体分化的机制以及其功能还不清楚，果蝇中Y染色体几乎仅由异染色质构成，一般Y染色体只有几个基因，对性别决定并不起什么作用，认为存在着多基因系。果蝇中Y染色体另一方面，在石竹科（Caryophyllaceae）的Melandrium的Y染色体即使有一个，而X染色体有三个，也具有强烈的决定雄性的能力。在大麻（Cannabis）中，X染色体决定着植株成为雌性，Y染色体决定着植株发育成为雄性。在人类中，Y染色体上有很强的决定男性的基因，即使在具有多对X染色体的个体中，只要存在着Y染色体，内外性器官就都是男性型的。人的Y染色体的长臂末端部分用喹啉氮芥染色，可以发出很强的萤光。在细胞分裂期间的体细胞核内，可以观察到这一部分呈能发出萤光的小体，所以把它叫做F小体（萤光小体为fiuorescent body），可用来进行性别鉴定。 X、Y染色体是同源染色体，人类体细胞内有23对染色体，其中22对是常染色体，1对是性染色体，即X、Y染色体。但是X、Y染色体的结构和常染色体有所不同，XY结构相同的区段是同源区段；X染色体上在Y染色体上找不到的区段是X染色体的非同源区段；Y染色体上在X染色体上找不到的区段是Y染色体非同源区段，也就是X、Y染色体都有自己的同源区段和非同源区段。测序介绍测序工作美国科学家完成了人类Y染色体的基因测序，发现这个一向被认为脆弱的性染色体，自我保护能力比人们想像的更强。这一成果有助于增进人们对男性不育症的了解，以及研究更好的诊断和治疗方法。它还将重新激起有关性别的进化历程的争论。 Y染色体内部存在一种独特的结构，使它在一定程度上能够自我修复有害的基因变异。 Y染色体是决定男性性别的染色体，与多数成对存在的染色体不同，Y染色体在减数分裂时，只有其端部和X染色体可以配对。成对的两条染色体互相作为“后备”，能交换遗传物质（重组），清除有害的变异、保护基因。人们通常认为，由于缺乏这种后备，Y染色体非重组区在基因变异中所受的损害比其它染色体大得多，从而处于退化中，这也是Y染色体进化过程中的主旋律。染色体结构然而，此次的基因测序发现，Y染色体包含着约78个编码蛋白质的基因，比原先认为的40个左右要多。更重要的是，Y染色体内部存在一些“回文结构”，可能有着基因修复作用。这或许将可以解释，雄性是如何在Y染色体崩解的过程中保留住那些对性别和生存至关重要的基因的机制。染色体呈双螺旋结构，如果其中的一个区域对应的染色体双链上的两段碱基顺序实质上完全相同，这个区域就是一个“回文结构”。染色体的结构 Y染色体的5000万个碱基对中，约有600万个是处于回文结构中。最长的一段回文结构有300万个碱基对。科学家说，由于存在大量回文结构，Y染色体看起来就像一个“放满镜子的大厅”。这种特征使Y染色体的测序工作格外费力。研究发现，Y染色体的回文结构里容纳了许多基因，由于回文结构里的两段对应序列实际上相同，因此一个基因在回文结构中就存在两份拷贝。这样，尽管Y染色体没有配对的染色体可供交换遗传物质，却能够在内部完成一种“基因转变”过程，对基因变异进行类似的修复。科学家说，Y染色体内部的基因转变，发生频率与一般染色体的基因交换一样高。从父亲到儿子仅一代遗传中，Y染色体就会有600个碱基对被重写。不过，Y染色体的这种自我保护策略是一把双刃剑，回文结构固然使基因能得到修复，但也正是这种重复的结构使基因更易丢失。回文结构里的许多基因控制着睾丸发育，其中的基因丢失会导致不育症。据估计，每几千名男性中就有一人因为这种原因而不育。此外，对于Y染色体来说，除了崩解之外，在进化的过程中，它还获得了生育基因。其中机制，仍有待科学家努力探索。微缺失研究情况决定男性性别的染色体—Y染色体是遗传物质的载体。人的染色体有23对（即46条），其中22对为常色体，男性与女性的都一样；余下的一对为性染色体，女性的染色体由两条相同的染色体组成，书写为XX，男性的由一条X染色体和一条Y染色体组成，书写为XY，Y染色体是由决定男性性别的染色体。染色体缺失据世界卫生组织统计，世界上有10%的夫妇患有不育症，男性不育占其中一半左右，其中30%以上的患者是由于遗传异常引起的。Y染色体的微缺失是导致男性不育的主要遗传学因素。 1976年，Tieplolo和Zuffardi发现无精症患者有Y染色体长臂（Yq11）缺失，故称该部位为无***因子（AZF）。现已明确至少有3个***生成部位（AZFa、AZFb、AZFc），分别位于Yq11的近端、中间和远端。 Y染色体微缺失发生在Y染色体上与AZF相关的多个基因上。虽然由于各实验室检测对象的选择标准不同，检出率有比较大的差异，但各区的缺失频率基本稳定：Azfc占总缺失率的79%，Azfb占9%，Azfa+b占6%，Azfa占3%，Azfa+b+c占3%。这些基因的微缺失将导致***发生障碍，少精，弱精，无精直至不育。研究表明，Y染色体微缺失是由于基因重组造成的，这与y染色体上有大量高度重复和回文序列特征有关。Y染色体微缺失可以从正常的带微缺失的***传递下来。也可以通过正常***受精后在胚胎发育过程中发生Y染色体的微缺失。另外，现代人工辅助生育技术也可能将带Y染色体遗传下去。正常父亲——带缺失的***——带缺失的儿子正常父亲——正常***——带缺失的胚胎/带缺失的儿子——儿子不育带有缺失的不育症的父亲——人工辅助生育——带缺失的儿子——儿子不育遗传与表型 Azfa发生缺失的频率最低，但后果最严重。多数情况下发生整个Azfa缺失，表现为严重的少精症和唯支持细胞综合症。Azfb和Azfb+c也表现为无***症或少***症。姓氏和Y染色体类型之间存在关联无论是整个Azfa还是Azfb缺失，或者Azfb+c缺失，通过睾丸活检等手段获取***的机会几乎为零。此类患者建议不必要进行穿刺和对女方进行促排卵。可以减少无谓的经济负担和各类并发症。 Azfc发生缺失的频率最高，情况也相对比较乐观。缺失者***计数从无到正常，但通常伴有***形态异常。欧洲生殖协会研究表明，因Azfc缺失导致的无***患者采用ISCI等技术辅助生育效果一般比较好。但这些患者的男性后代也会发生Azfc缺失。检查人群哪些人需要检查Y染色体微缺失？无精症，少精症，弱精症患者和原因不明的症患者，以及不明原因配偶习惯性流产的男性都需做Y染色体缺失检查。以后研究发现对于占最大比例的Azfc缺失，其患者***计数可以从无精到正常。所以***的数量正常不一定就代表没有Y染色体微缺失。另外还发现，在有原因的无***症和少***症患者（睾丸的病变，阻塞性无精症，精索静脉曲张）染色体改变的患者（非整倍体，缺失，易位）和核型正常但表型严重异常的患者中亦有检测到Y染色体微缺失。人类Y染色体在全世界的分布比例图不管原因不明还是原因明确的男性不育症患者，均需进行Y染色体为缺失检测，特别是在实行卵细胞浆内单***注射和其他人工辅助生殖治疗时必须做该项检查。在欧美已开发国家，Y染色体微缺失已经成为男性不育的常规检查项目。如果男性不育患者存在Y染色体微缺失，一般的药物治疗无效。采用Y染色体微缺失检测产品，从基因层面，分子水平直接检测Y染色体微缺失，为卵细胞浆内单***注射和其他人工辅助生殖技术提供有力的诊断依据。不同的位点缺失或者是否存在缺失其治疗方法是不一样的。检测的结果将指导医生是否采用卵细胞浆内单***注射技术辅助生育；同时为是否选择性移植女性胚胎依据为是否选择性移植女性胚胎提供依据，因为男性后代将遗传父亲的不育缺陷。检测对患者来说只要抽取少量的血液即可，非常方便。拓展研究一、研究表明人类Y染色体进化快于其他Y染色体日韩联合研究小组发现，黑猩猩与人类Y染色体DNA碱基序列的差异为1.78%，大于基因组碱基序列的整体差异，表明人类Y染色体的进化速度比其他Y染色体快。Y染色体是决定哺乳动物雄性性别的染色体，这一染色体上的遗传信息通常在父子之间传递。日本理化研究所基因组科学综合研究中心和韩国科学家组成的联合研究小组在最新一期《自然·遗传学》杂志网路版上发表文章说，他们通过解析京都大学灵长类研究所一只雄性黑猩猩的Y染色体碱基，发现其与人类Y染色体碱基序列的差异为1.78%。 Y染色体具有自我修复功能而美国《科学》杂志曾刊登过一篇文章，报导科学家从黑猩猩基因图中取出6.4万个DNA片段，构建了人与黑猩猩对比的基因组物理图。科学家通过比较发现，两者的碱基对排列有98.77%完全相同，从而认为人与黑猩猩的DNA序列差异只有1.23%。研究人员说，黑猩猩与人类Y染色体碱基序列差异大于基因组碱基序列的整体差异，表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。研究人员还发现，黑猩猩的Y染色体中不存在基因“CD24L4”。这一基因指导合成人类免疫细胞表面的蛋白质。研究人员认为，约500万年前人类和黑猩猩由共同的祖先形成分支开始独立进化后，人类的Y染色体才获得了“CD24L4”基因，这一基因或许可以解释人类与黑猩猩在应对传染病的免疫功能方面的差异。《自然》周刊的一篇报告称：人类的Y染色体与黑猩猩的Y染色体有约30%的区别，远高于人类其它遗传密码与黑猩猩2%的区别。麻萨诸塞州理工学院生物学教授、该报告的作者之一戴维·佩奇说：“男性独有的Y染色体似乎是人类进化最快的一种染色体。它几乎不停顿地进行基因重组，就像一个房屋不断被改造一样。”二、Y染色体或可助防止睾丸癌恶化日本东京大学的研究人员在2011年11月2日的美国《国家科学院院刊》网路版上发表研究成果说，男Y染色体上基因编码合成的一种蛋白质在睾丸细胞增殖过程中起到了“刹车”的作用，这种蛋白质或可延缓睾丸癌恶化进程。此前的研究显示，雄性激素与其受体结合产生的某种物质如果过多进入睾丸细胞的细胞核，就会导致细胞异常增殖进而恶化。东京大学分子细胞生物学研究所教授加藤茂明等研究人员在研究中发现，男性Y染色体上基因合成的蛋白质“TSPY”能防止雄性激素与其受体结合产生的这种物质进入睾丸细胞的细胞核，而在睾丸癌恶化患者的细胞中，“TSPY”蛋白质的生成量不断减少。研究人员还发现，睾丸癌恶化患者与没有恶化患者的Y染色体并不存在基因层面的差异，他们推测是在“TSPY”蛋白质的合成过程中发生了某种问题，才导致了上述结果。睾丸癌睾丸癌的发病原因和恶化机制等知之甚少，除了切除睾丸外，人们对睾丸癌还没有十分有效的治疗方法。三、Y染色体遗传病 Y染色体遗传病Y伴性遗传病（Y－linked inheritable disease）这类遗传病的致病基因位于Y染色体上，X染色体上没有与之相对应的基因，所以这些基因只能随Y染色体传递，由父传子，子传孙，如此世代相传。因此，被称为“全男性遗传”。（1）致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，患者全为男性，女性全正常，正常的全为女性。（2）致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传。常见疾病有：人类外耳道多毛症、鸭蹼病、箭猪病等。四、Y染色体让男人多活五年一项跟踪多年的研究表明，正常的Y染色体可以让男性多活五年，减少患癌几率。研究对象是一些在七十岁和八十岁出头的男性，在那些患了癌症或是早逝的人的白血球中，Y染色体有缺失的倾向。当细胞分裂、突变时，错误的复制过程有时会导致基因甚至整个染色体的缺失。研究人员认为，这些血细胞是免疫系统的一部分，通常能够帮助寻找和消灭癌细胞，缺少了Y染色体及其负载的基因，这些细胞将无法完成各自的使命。一项历时四十余年的研究近期发表于《Nature Geics》杂志，该研究常年跟踪了约1100名瑞典男性，结果表明体记忆体在一些突变并且丢失了Y染色体的血细胞的中老年男性们，与那些没有失去Y染色体的男性相比会少活五年左右，包括癌症的高发率。该研究结果表明，Y染色体也能够携带关键的遗传基因，这些基因能够使机体免受癌症困扰，延长男性的寿命。五、吸菸会让男性丢失Y染色体 2014年12月6日报导的研究发现，吸菸的男性丢失Y染色体的几率要比不吸菸的男性高出两倍，这也许能够解释为什么男性比女性更容易患上并死于多种癌症。 2014年12月4日路透社发表题为《科学家发现吸菸男性面临更大健康风险的原因》的文章称，瑞典乌普萨拉大学研究人员在美国《科学》周刊发表的一篇研究报告说，与从不吸菸或已经戒菸的男性相比，对于决定性别和产生***至关重要的Y染色体常常会从吸菸男性的血细胞中消失。由于只有男性才拥有Y染色体，这一发现可能也解释了为什么吸菸对于男性的致癌风险要比对女性更大。参与这项研究的乌普萨拉大学教授扬·杜曼斯基说：“在Y染色体消失这一人体内最常见的突变与吸菸之间，存在着某种关联。”他说：“这也许在一定程度上解释了为什么男性的寿命通常比女性短，以及为什么吸菸对男性更加有害。”该研究团队对6000多名男性的资料进行了分析。研究人员发现，吸菸男性体内Y染色体的消失似乎取决于吸菸的数量，换句话说，吸的烟越多，丢失的Y染色体就越多，而一些已经戒菸的男性似乎又重新获得了Y染色体。参与研究的拉尔斯·福斯贝里说，这说明吸菸导致Y染色体丢失的过程是可以逆转的。科学家现在还无法确定血细胞中的Y染色体消失与罹患癌症之间到底有何种联系，但有一种可能性是，血液中的免疫细胞在失去Y染色体后，对抗癌细胞的能力就会下降。六、没有Y染色体不会让男性消失尽管人类男性的Y染色体在慢慢丢失基因，而且Y染色体比女性的X染色体要小1/3，基因也要少很多，甚至参与蛋白质编码的功能基因不及X染色体的1/10，但Y染色体的核心基因还是很稳定，且功能强大的。它是雄性的象征，只存在于雄性体内，编码了对雄性生殖十分重要的基因。更为重要的是，基因丢失也并非只起负面作用，Y染色体上有太多太多的重复基因和没有任何生理功能的惰性基因，它只是在进化过程中不停地将没用的基因丢弃了而已。不过，不管如何，Y染色体实在是太短了，基因也太少了，丢失起来相当容易，导致一些科学家担忧：500万年后，将不会有男婴降生。可Y染色体没有了，就会是女儿国了吗？答案是否。夏威夷大学John A. Burns医学院生物起源研究所教授Monika A. Ward领导的研究小组，证实Y染色体只有两个关键基因决定了性别：Sry和Eif2s3y。睾丸决定因子Sry负责使胎儿发育成雄性，精原细胞增殖因子Eif2s3y则与***发生相关。这一研究小组与来自法国的研究人员合作，向前又跨进了一步，生成了完全缺乏整条Y染色体的雄性小鼠。在这项发表于《科学》（Science）杂志上的新研究中，Ward和同事们描述了他们构建出“无Y染色体”雄性小鼠的过程，并确定了这些雄性小鼠能产生生殖细胞，并具有生育后代的能力。研究人员首先用它的同源物，编码在11号染色体上的直接靶基因Sox9替代了Y染色体基因Sry。在正常的情况下，Sry激活Sox9，会启动一连串的分子事件，最终使得具有XY染色体的胚胎发育为雄性。研究人员利用转基因技术在缺乏Sry的情况下激活了Sox9。接下来，他们用编码在X染色体上的同源物Eif2s3x替代了第二个必需的Y染色体基因Eif2s3y。Eif2s3y和Eif2s3x属于同一基因家族，在序列上非常相似。研究人员推测这两个基因有可能发挥了相似的作用，两者的总剂量至关重要。他们通过转基因技术过表达了Eif2s3x，将这一X染色体基因提高至超过X染色体和Y染色体正常提供的剂量。在这样的条件下，Eif2s3x接管了Eif2s3y的功能启动了***发生。最后，Ward小组同时替换了Sry和Eif2s3y，构建出了没有任何Y染色体DNA的雄性小鼠。缺乏全部Y染色体基因的小鼠形成了睾丸，其中充满了雄性生殖细胞。他们收集了圆形***细胞，利用一种叫做圆形***细胞注射（ROSI）的技术成功地让卵母细胞受精。将发育胚胎移植到雌雄小鼠代孕母亲的体内，就生成了活体的小鼠后代。无Y染色体雄性小鼠的后代健康且拥有正常的寿命，它的女儿和外孙都具有生育能力，无需进一步的技术干预，自身就具有生殖能力。Ward研究小组利用ROSI生成了连续三代的无Y染色体雄性小鼠，证实无Y染色体基因的雄性小鼠在技术辅助下能够多次繁殖。这项研究提供了有关Y染色体基因功能和进化的一些重要新见解，它支持了Y染色体基因与其他染色体上编码的同源基因之间存在功能冗余这一观点。Ward说：“这是个好讯息，因为它表明了基因组中有一些后备策略，在正常情况下沉默的这些策略在某些情况下能够接管对应功能。我们通过基因组操控揭示了两个这样的策略。目前尚不知道，在没有人类的帮助下，回响环境改变是否可以激活这样的替代信号通路。但这肯定是有可能的，并且已经发生在了缺失Y染色体的两个齧齿动物物种上。”目前，日本棘鼠和田鼹鼠的Y染色体基因已经被转移到其他染色体上了，所以男性大可不必担心几百万年之后还是否会有同胞存在，Y染色体并非那么不可替代，尤其是在决定性别的方面。起源与进化许多属于变温动物的脊椎动物是没有性染色体的。它们的性别由外界环境因素而不是个体基因型决定。这种动物中的一部分（例如爬行动物）的性别可能取决于孵化时的温度；其他则是雌雄同体的（亦即它们每个个体中同时能产生雄性和雌性的配子）。某个远古哺乳动物的祖先发生了等位基因的变异（即所谓的“性别基因座”）——只要拥有这对等位基因的个体就会成为雄性。包含这对等位基因之一的染色体最终形成了Y染色体，而包含等位基因另一半的染色体最终形成了X染色体。随着时间的推移和环境对物种的选择，对雄性个体有利而对雌性个体有害（或没有明显作用）的基因在Y染色体上不断得到继承和发展，Y染色体也仍不断通过染色体易位获得这些基因。 X染色体和Y染色体之前一度被认为已向不同方向演化了大约3亿年。不过最近的研究（尤其是鸭嘴兽基因组测序）中表明，XY性别决定系统只是在大约1.66亿年以前出现的，是在单孔目动物（原兽亚纲）从其他哺乳动物（兽亚纲）中分离出来开始的。这次对兽亚纲哺乳动物XY性别决定系统诞生的重定年是基于有袋动物（后兽下纲）和胎盘动物（真兽下纲）的X染色体中的某些基因序列也出现在鸭嘴兽和飞禽类的常染色体中的发现的，而较早以前的估算则是基于鸭嘴兽的X染色体含有胎盘动物的某些基因序列。 X染色体和Y染色体之间的基因重组已被证实是对生命体有害的，它会导致雄性动物丢失Y染色体在重组之前所含有的必需基因、雌性动物多出原本只会出现在Y染色体上的非必需基因甚至是有害基因。所以，在进化过程中，对雄性有利的基因就逐渐在性别决定基因附近聚集，后来这个区域的基因发展出了重组抑制机制以保护这个雄性特有的区域。Y染色不断体沿着这种路线演化，抑制Y染色体上的基因与X染色体上的基因发生重组。这个过程最终使得Y染色体上约95%的基因不能发生重组。同源染色体的基因重组本是用于降低有害突变保留的几率、维持遗传完整性的，但Y染色体不能与X染色体发生重组。人类的Y染色体在其演变的过程中丢失了原本拥有的1,438个基因中的1,393个，约每一百万年丢失4.6个基因。据推算，若Y染色体仍以这样的速率丢失基因，它有可能在一千万年后完全丧失功能。对比基因分析的资料显示，许多哺乳动物都在丧失它们各自杂合性染色体的功能。但有研究指出，退化可能只会出现在受到以下三种主要进化原动力作用下的不可重组的性染色体上：高突变率，低效率的自然选择以及遗传漂变。另一方面，一项关于人类和黑猩猩Y染色体的比较显示：人类的Y染色体在六七百万年前人类从类人猿中分离、开始独自进化前并没有丢失任何基因，这是可能证明线性外推模型是错误的直接证据。另外，这些结构使Y染色体可以在自身内部进行自我基因重组等过程（这些过程被称为“Y-Y基因转换”），这种基因重组被认为能维持其稳定性。人类的Y染色体特别暴露于高变异率由于居住环境。Y染色体通过***接受多个细胞分裂在配子。每个细胞分裂提供更进一步的机会积累碱基突变。此外，***是储存在高度氧化性质繁荣睾丸环境中，使其进一步的突变。这两种情况联合使Y染色体基因突变率4.8倍于其他的基因组。起源 2014年4月23日发布的一项科学研究表明，决定人类性别的“性别基因”——Y染色体最早产生于大约1.8亿年前。 Y染色体是男女性别差异的关键。Y染色体只存在于男性体内，和X染色体组合就能表达出男性的生理和形态特征。女性则没有Y染色体，由一对X染色体配对，表达女性特征。不过，情况并非一直如此，Y染色体和X染色体曾经一模一样，经过漫长的演变才向不同的方向进化。瑞士生物信息学研究所和澳大利亚学者共同研究发现，大约1.8亿年前，“性别基因”首次在哺乳动物体内出现。这一研究成果已经在《自然》上发表。研究人员从3大类、总计15种哺乳动物提取睾丸组织样本进行研究，并将其与鸡的分析结果进行比较。值得一提的是，本次研究动用电脑进行了总计2.95万小时的运算，绘制了目前最大的“男性”染色体图谱。研究发现，SRY和AMHY这两种“性别基因”分别于1.8亿年前和1.75亿年前在不同种类的动物中出现，造成性别分化。学者亨利克·克斯曼说，两者的出现都“和生物睾丸的进化密切相关，几乎同时出现，但完全相互独立。”进化几种同属的鼠科及仓鼠科的齧齿目动物已经通过下列途径达到Y染色体演化终端：土黄鼹形田鼠（ Ellobius lutescens）、坦氏鼹形田鼠（ Ellobius tancrei）及日本刺鼠中的奄美刺鼠（ Tokudaia osimensis）和冲縄刺鼠（ Tokudaia muenninki），已完全丢失它们的Y染色体（包括SRY基因）。裔鼠属（ Tokudaia）下的一些鼠类将其余的一些原来在Y染色体上的基因转移到了X染色体上。土黄鼹形田鼠和裔鼠属的鼠类中不论雄性或雌性的基因型皆为XO，而所有坦氏鼹形田鼠的基因型皆为XX。这些齧齿目动物的性别决定系统仍未被人们完全了解。林旅鼠（ Myopus schisticolor）、鄂毕环颈旅鼠（ Dicrostonyx torquatus），和南美原鼠属（ Akodon）中的众多物种通过X染色体和Y染色体复杂改变，演化出除了基因型为XX的雌性以外的另一种拥有一般雄性才拥有的XY基因型的雌性。在雌性潜田鼠（ Microtus oregoni）中，每个个体的单个体细胞只有一条X染色体，只产生一种X配子；而雄性的潜田鼠基因型仍为XY，但可以通过不分离现象（Nondisjunction）产生Y配子和不含任何性染色体的配子。在齧齿目动物之外，黑麂（ Muntiacus crinifrons）通过融合原有的性染色体和常染色体演化出了新的X染色体和Y染色体。灵长目动物（包括人类）的Y染色体已严重退化这一现象预示著，这类动物会相对较快地发展出新的性别决定系统。学者估计，人类将在约1.4千万年后获得新的性别决定系统。