У человека каждая клетка обычно содержит 23 пары хромосом, всего 46. У обезьян, шимпанзе и человекообразных обезьян 24 пары (двадцать четыре пары), всего 48.
Что заставило людей иметь 46?
РЕДАКТИРОВАТЬ: @TomD прав, я спрашивал, почему у нас на одну пару хромосом меньше, чем у шимпанзе (например) [23 пары вместо 24].
Я думаю, что ОП спрашивает, почему у нас на одну пару хромосом меньше , чем у шимпанзе (например) [23 пары вместо 24].
Существует множество свидетельств, на которые ссылался выше Шигета , что человеческая хромосома 2 является результатом теломерного слияния двух хромосом предков ( IJdo et al ., 1991). Это событие не происходило у наших ближайших предков, следовательно, у нас на одну пару хромосом меньше. На самом деле последовательность человеческой хромосомы 2 содержит реликт наследственного слияния теломер и теломер ( IJdo et al ., 1991).
PDF-файл этого ключевого справочника находится в свободном доступе для всех в PNAS .
Ссылка
IJdo, JW, Baldini, A, Ward, DC, Reeders, ST, Wells, RA (1991) Происхождение человеческой хромосомы 2: наследственное слияние теломер и теломер Proc Natl Acad Sci US A. , 88 9051-9055. [ pdf ]
На самом деле теперь было показано, что неандертальцы и денисовцы также демонстрируют такое же хромосомное слияние, как и люди - http://m.motherjones.com/politics/2014/02/evolution-creationism-bonobos-neanderthals-denisovans-chromosome-two
@нико прав. количество хромосом является результатом эволюционной временной шкалы, иногда перемежающейся спонтанными событиями, формирующими ДНК.
Эти события происходят в ходе эволюции:
1) Хромосомные перестройки. Большие участки генома могут переворачиваться или интегрироваться в другие хромосомы. Путем гомологичной рекомбинации участки генома могут также вырезать или дублировать себя. Если вы посмотрите на выравнивание человека, скажем, шимпанзе, то увидите множество сегментов, которые перемещаются относительно друг друга.
2) хромосомный разрыв или сочетание. Две меньшие хромосомы могут объединиться, чтобы сформировать большую, или большая может разбиться на две меньшие хромосомы. Примером этого является человеческая хромосома 2, которая встречается в виде двух меньших хромосом у человекообразных обезьян ( см. рисунок в Википедии а). Мы делаем вывод, что это комбинированное событие, исключительное для людей, путем сравнения других обезьян на эволюционном древе. Птицы и рептилии, как правило, имеют много хромосомных поломок, вплоть до количества микрохромосом (менее 20 миллионов оснований). Млекопитающие, как правило, более консервативны и не допускают жизнеспособных хромосомных разрывов — у кур 78 хромосом против наших 23.
3) идиоматическое хромосомное поведение. Хромосомы, определяющие пол, являются примерами хромосом, в которых пара становится явно различной по размеру и составу.
Другой пример - трипаносома, которая имеет множество крошечных сегментов ДНК, кодирующих различные белки поверхностной оболочки.
4) @rwst указывает, что я совсем забыл, что иногда (например, всего несколько раз) происходили дупликации всего генома . Это можно определить по хромосомным выравниваниям в пределах одного генома, и с тех пор, как мы стали эукариотическими многоклеточными животными, это случалось нечасто. Не знаю, сколько раз, но, возможно, всего один или два раза в нашей родословной. Если кто-нибудь знает о животных/людях, это было бы здорово. Как видите, ссылка показывает дупликацию всего генома у растений, которым, похоже, все равно, сколько у них хромосом. Видите ли, у растений полиплоидия, поэтому такие события удвоения переносятся гораздо лучше. С другой стороны, растения не могут играть в видеоигры.
П. Дехал, Дж. Л. Бур: Два раунда дупликации всего генома у предковых позвоночных. В: Биология PLoS. 3, 10 октября 2005 г., e314, doi:10.1371/journal.pbio.0030314 . PMID 16128622. PMC 1197285.
Вы можете видеть, что эти события происходят в определенные моменты и помогают формировать вид и состав хромосом. Априори невозможно предсказать количество или тип хромосом, просто взглянув на животное, но только глядя на родственных ему животных.
Грибы и растения имеют еще больше вариаций хромосомного состава, чем животные.
Вот документ, на который вы, возможно, захотите взглянуть:
Из аннотации:
С момента своего происхождения эти хромосомы претерпели следующие перестройки, чтобы дать начало нынешним хромосомам человека: центромерное деление двух субметацентриков у предков всех приматов (~80 миллионов лет назад); слияние последовательностей HSA19p и HSA19q, давшее начало нынешнему HSA19, у предков всех обезьян (около 55 миллионов лет назад); слияние последовательностей HSA16p и HSA16q, порождающее нынешний HSA16 и два компонента HSA7 до разделения церкопитекоидов и гоминоидов (примерно 35 миллионов лет назад); и, наконец, перицентрические и парацентрические инверсии гомологов HSA7 после дивергенции орангутана и гориллы соответственно. Таким образом, по сравнению с HSA16 и HSA19, HSA7 является довольно новой хромосомой, общей только для человека и шимпанзе.
С точки зрения эволюции, почему у человека 46 хромосом
Это вопрос о том, почему у человека 10 пальцев. Нет ничего волшебного в 10 пальцах и ничего волшебного в 46 хромосомах. На самом деле есть люди, у которых 44 хромосомы. Это нормальные люди. У них нормальная плодовитость. Однако, если дети с людьми 46 лет, плодовитость их детей (т.е. людей с 45 лет) снижается. Нормальную плодовитость можно поддерживать, только вступая в брак с другими людьми с 44 хр... которые, вероятно, являются их двоюродными братьями.
http://genetics.thetech.org/original_news/news124
Итак, причина, по которой у нас 46 хромосом, заключается в том, что мы произошли от гомонидного вида, у которого было 46 хромосом. На самом деле нет причин. Не все, созданное эволюцией, имеет цель.
Нико
Люк
Конрад Рудольф
Нико
Конрад Рудольф
Нико