Y染色体正在消失。一种新的性基因可能是男性的未来。

人类和其他哺乳动物婴儿的性别是由Y染色体上的雄性决定基因决定的。但是人类Y染色体正在退化并可能在几百万年内消失，导致我们的灭绝，除非我们进化出新的性基因。

好消息是啮齿动物的两个分支已经失去了Y染色体，并活着讲述了这个故事。

最近的一篇论文美国国家科学院院刊展示了多刺大鼠如何进化出一种新的雄性决定基因。

Y染色体如何决定人类性别

在人类中，与其他哺乳动物一样，雌性有两条X染色体，雄性有一条X染色体和一条称为Y的微小染色体。这些名称与它们的形状无关;X代表“未知”。

X包含大约900个基因，这些基因可以做各种与性别无关的工作。但 Y 包含基因少（约55个）和大量非编码DNA– 简单的重复 DNA，似乎什么也做不了。

但Y染色体具有冲击力，因为它包含一个非常重要的基因，可以启动胚胎中的男性发育。

在受孕后约 12 周，该主基因会开启调节睾丸发育的其他基因。胚胎睾丸产生雄性激素（睾酮及其衍生物），确保婴儿发育为男孩。

这个主性基因被鉴定为 SRY（Y 上的性区域）在这一年里 1990.它通过触发一种遗传途径来起作用，该途径从一种叫做 SOX9 的基因开始，该基因是所有脊椎动物中雄性决定的关键，尽管它不位于性染色体上。

消失的 Y

大多数哺乳动物的 X 和 Y 染色体与我们相似;一个具有许多基因的 X，一个带有 SRY 的 Y 加上其他一些基因。由于男性和女性中X基因的剂量不相等，该系统存在问题。

这样一个奇怪的系统是如何演变的？令人惊讶的发现是澳大利亚鸭嘴兽有完全不同的性染色体，更像鸟类的染色体。

在鸭嘴兽中，XY对只是一条普通的染色体，有两个相等的成员。这表明哺乳动物X和Y在不久前是一对普通的染色体。

反过来，这一定意味着Y染色体在人类和鸭嘴兽分别进化的1.66亿年中失去了900-55个活性基因。这大约是每百万年损失五个基因。按照这个速度，最后的55个基因将消失1100万年.

我们声称人类 Y 即将消亡掀起了轩然，直到今天，还有关于我们 Y 染色体的预期寿命的索赔和反索赔——估计在无穷大之间和几千年。

没有Y染色体的啮齿动物

好消息是，我们知道有两种啮齿动物谱系已经失去了Y染色体，并且仍然存活下来。

东欧的鼹鼠田鼠和日本的多刺鼠都拥有一些Y染色体和SRY完全消失的物种。X染色体在两性中都以单剂量或双剂量保留。

虽然目前尚不清楚鼹鼠田鼠如何决定性别没有SRY基因，由北海道大学生物学家黑岩浅人（Asato Kuroiwa）领导的一个团队在多刺鼠方面运气更好，多刺鼠是日本不同岛屿上的三个物种，都濒临灭绝。

Kuroiwa的研究小组发现，多刺大鼠Y上的大部分基因已被重新定位到其他染色体上。但她没有发现SRY的迹象，也没有发现替代它的基因。

2022 年，他们在美国国家科学院院刊.研究小组发现了雄性而不是雌性基因组中的序列，然后对这些序列进行了改进，并在每只大鼠身上测试了序列。

他们发现的是多刺大鼠3号染色体上的关键性基因SOX9附近的微小差异。所有雄性都存在小重复（超过30亿个碱基对中只有17,000个碱基对），没有雌性。

他们认为，这一小块复制的DNA包含通常打开SOX9以响应SRY的开关。当他们将这种复制引入小鼠时，他们发现它增强了 SOX9 的活性，因此这种变化可以让 SOX9 在没有 SRY 的情况下工作。

这对人类的未来意味着什么

从进化上讲，人类Y染色体即将消失，这引发了人们对我们未来的猜测。

一些蜥蜴和蛇是雌性物种，可以通过所谓的孤雌生殖.但这不会发生在人类或其他哺乳动物身上，因为我们至少有30个关键的“印记”基因，只有当它们通过精子来自父亲时才会起作用。

为了繁殖，我们需要精子，我们需要男人，这意味着Y染色体的终结可能预示着人类的灭绝。

这项新发现支持另一种可能性——人类可以进化出一种新的性别决定基因。唷！

然而，新的性别决定基因的进化伴随着风险。如果世界不同地区发展了多个新系统怎么办？

性基因的“战争”可能导致新物种的分离，这正是鼹鼠田鼠和多刺鼠所发生的事情。

因此，如果有人在1100万年后访问地球，他们可能没有发现人类 - 或者几个不同的人类物种，被不同的性别决定系统分开。

珍妮·格雷夫斯，杰出遗传学教授和副校长研究员，拉筹伯大学

本文转载自对话根据 Creative Commons 许可。阅读原文.

本文的早期版本于 2022 年 12 月发布。

宝宝起名 起名