不止人类,在动物的世界里,染色体也存在着性别差异——雄性会有一条Y染色体。然而,在一些动物中,例如鸟类,却是反其道而行之。在鸟类中,雌性有自己的性染色体——W染色体。近期,乌普萨拉的研究人员首次绘制出了W染色体的遗传结构和演化过程。
一般而言,同一个物种的每个个体都有同样类型的染色体,仅有一个例外。在许多物种中,产生性别差异的原因在于,雄性有自己独有的性染色体——Y染色体。它含有着导致雄性特征和生殖器官发育的基因。如果没有Y染色体,生物体将发育为雌性。然而,在鸟类中,情况却有所变化,它的雌性具有独特的性染色体——W染色体。
这篇于6月4号发表在《自然·通讯》科学杂志上的研究中,LinneaSmeds,HansEllegren和他们的同事发现,令人惊讶的是,鸟类的W染色体并不包含其导致发育为雌性的基因。
对此,HansEllegren阐述道:“对鸟类和其它具有W染色体的动物来说,其性别决定似乎是取决于X染色体同源染色体的数目。它的两个拷贝会产生雄性(即XX染色体),一个拷贝(加上一个W染色体)会产生雌性(即XW染色体)。”
W染色体似乎只是用来充当雌性的某种缓冲器,因为它包含有类似于在X染色体上的基因。为了使某些特定的基因工作,个体具有基因的两个拷贝(一般一个来自父亲,一个来自母亲)很关键。以这种方式,W染色体可以作为仅具有一个X染色体的雌性的补充。
研究人员还发现,W染色体变异的速度要低于其它任何部分的遗传物质。
对此,HansEllegren总结说:“这是因为它仅仅是通过母系遗传,而原本雌性比雄性的变异就少。”
大多数突变发生在生殖细胞的形成过程中。雄性的生殖细胞数目要比雌性大得多,因此精子包含一个新突变的概率要比卵细胞大得多。
这种W染色体是唯一来自于母系遗传细胞核的染色体。它和细胞线粒体中发现的少量DNA都具有这个特性,即仅仅能通过来自母亲的遗传得到。