Tag: Chromosomos

  • Mokslininkai atskleidė, kas lemia persileidimus: rizika gali susiformuoti dar prieš moters gimimą

    Mokslininkai atskleidė, kas lemia persileidimus: rizika gali susiformuoti dar prieš moters gimimą

    Persileidimai išlieka viena dažniausių nėštumo komplikacijų visame pasaulyje. Skaičiuojama, kad apie 15 proc. patvirtintų nėštumų baigiasi persileidimu, tačiau realus skaičius gali būti didesnis, nes dalis nėštumų nutrūksta dar moteriai nespėjus sužinoti, kad laukiasi.

    Naujas plataus masto tyrimas pateikė svarbių įžvalgų, kodėl daliai žmonių rizika patirti nėštumo netektį yra didesnė. Mokslininkai susitelkė į aneuploidiją, kai ląstelėje yra per daug arba per mažai chromosomų, ir tai laikoma viena dažniausių ankstyvo nėštumo nutrūkimo priežasčių.

    Medicinos praktikoje seniai žinoma, kad chromosomų paklaidos dažniau kyla kiaušialąstėje, o jų tikimybė didėja su moters amžiumi. Vis dėlto vien amžius nepaaiškina, kodėl panašaus amžiaus moterų patirtys taip skiriasi, todėl vis daugiau dėmesio skiriama genetiniam fonui ir biologiniams procesams, kurie prasideda labai anksti.

    Tyrėjai išanalizavo beveik 140 000 pagalbinio apvaisinimo embrionų genetinius duomenis ir klinikinius priešimplantacinio genetinio tyrimo rezultatus. Iš viso vertinti 139 416 embrionai, gauti iš 22 850 biologinių tėvų porų, ir identifikuota 92 485 aneuploidinės chromosomos 41 480 embrionų.

    „Šis darbas pateikia iki šiol aiškiausius įrodymus, kokiais molekuliniais keliais žmonėms atsiranda skirtinga chromosomų klaidų rizika“, – sakė Johns Hopkins universiteto kompiuterinės biologijos mokslininkas Rajivas McCoy.

    Mokslininkų teigimu, tokio tipo ryšiams aptikti būtini itin dideli duomenų kiekiai, nes evoliuciškai dažniau paplinta tik nedidelį poveikį turinčios genetinės variacijos. Būtent didelė imtis leido tiksliau įvertinti sąsajas tarp motinos DNR variantų ir didesnės tikimybės, kad embrionas turės chromosomų skaičiaus paklaidų.

    Kas vyksta dar vaisiaus vystymosi metu

    Vienas svarbiausių tyrimo akcentų yra tai, kada iš tiesų prasideda kritiniai procesai. Moterų mejozė, t. y. kiaušialąsčių formavimosi procesas, startuoja dar vaisiaus vystymosi metu, kai chromosomos suporuojamos ir vyksta rekombinacija, o vėliau šis procesas sustoja ilgiems metams.

    Mejozei atsinaujinus suaugus, prieš ovuliaciją ir apvaisinimą, ankstesnių etapų „kokybė“ gali turėti lemiamos reikšmės. Tyrėjų hipotezė tokia, kad dalis paveldėtų genetinių variantų gali lemti, jog per ilgą pertrauką chromosomų ryšiai tampa mažiau stabilūs, o tai padidina neteisingo chromosomų išsiskyrimo riziką.

    Genai, siejami su didesne rizika

    Stipriausios sąsajos nustatytos genuose, kurie valdo chromosomų suporavimą, rekombinaciją ir jų sujungimą mejozės metu. Tyrime išskirtas geno SMC1B variantas, siejamas su mažesniu persikryžiavimų skaičiumi ir didesne motinos mejozinės aneuploidijos tikimybe.

    Analizė taip pat parodė ryšius su kitais genais, svarbiais rekombinacijai ir chromosomų sanglaudai. Mokslininkai pabrėžia, kad šie biologiniai mechanizmai gerai žinomi ir iš tyrimų su modeliniais organizmais, todėl žmonėms nustatytos sąsajos atrodo biologiškai pagrįstos.

    „Mūsų rezultatai rodo, kad paveldimi skirtumai šiuose mejozės procesuose prisideda prie natūralių aneuploidijos ir nėštumo netekčių rizikos skirtumų tarp žmonių“, – sakė Rajivas McCoy.

    Ką tai keičia vaisingumo medicinoje

    Nors tokie atradimai atveria kelią tikslesniam biologinių priežasčių supratimui, individualios rizikos prognozavimas išlieka sudėtingas. Nėštumo baigtį veikia ne tik genetika, bet ir motinos amžius, sveikatos būklė, hormoniniai veiksniai, aplinkos poveikis, gyvenimo būdas bei kiti, dar ne iki galo ištirti mechanizmai.

    Tyrimo autoriai pažymi, kad rezultatai gali būti svarbūs ilgalaikėje perspektyvoje, kuriant naujas diagnostikos ir gydymo kryptis reprodukcinėje medicinoje. Kartu pabrėžiama, kad ateityje svarbu daugiau dėmesio skirti ne tik motinos, bet ir tėvo genetiniams veiksniams bei jų sąveikai.

    Tyrimas publikuotas mokslo žurnale „Nature“.

  • Y chromosoma nyksta? Mokslininkai aiškina, ar vyrams gresia išnykimas ir kas galėtų ją pakeisti

    Y chromosoma nyksta? Mokslininkai aiškina, ar vyrams gresia išnykimas ir kas galėtų ją pakeisti

    Diskusija dėl žmogaus Y chromosomos ateities vėl įkaista: dalis mokslininkų primena, kad per šimtus milijonų metų ji smarkiai sumažėjo ir prarado didelę dalį genų. Kiti tvirtina, jog bent jau primatų linijoje esminiai Y genai pastaruoju metu beveik nebekinta, todėl kalbos apie neišvengiamą pabaigą yra per daug supaprastintos.

    Vienas dažniausiai cituojamų argumentų kilo iš evoliucinės biologės Jenny Graves skaičiavimų, paskelbtų 2002 metais: jei istorinis geno nykimo tempas išliktų toks pats, Y chromosoma teoriškai galėtų išnykti per kelis milijonus metų. Vis dėlto pati mokslininkė vėliau pabrėžė, kad tai buvo apytikslis akademinis modeliavimas, o ne pranašystė apie vyrų pabaigą.

    „Mane stebina, kad kas nors rimtai nerimauja dėl vyrų išnykimo po 5 ar 6 milijonų metų“, – sakė Jenny Graves.

    „Žmonėmis esame tik apie 0,1 milijono metų, tad dar klausimas, ar apskritai sėkmingai išgyvensime ateinantį šimtmetį“, – pridūrė ji.

    Ar Y chromosoma iš tiesų silpsta?

    Y chromosoma yra specifinė tuo, kad didžiojoje savo dalyje ji neturi poros, su kuria galėtų apsikeisti genetine medžiaga kaip dauguma kitų chromosomų. Dėl ribotos rekombinacijos jai sunkiau taisyti genetines klaidas, todėl evoliuciškai ji ilgainiui prarado daug genų ir tapo gerokai mažesnė už X chromosomą.

    Vis dėlto šiuolaikiniai genomikos tyrimai rodo, kad žmogaus Y chromosomoje išlikę genai nėra atsitiktiniai. Jie siejami ne tik su lyties vystymusi, bet ir su platesnėmis organizmo funkcijomis, o tai reiškia, kad natūrali atranka gali stipriai saugoti tai, kas būtina išlikimui ir vaisingumui.

    Stabili ar pasmerkta: dvi stovyklos

    Viena mokslininkų stovykla, kuriai priskiriama ir Jenny Graves, Y chromosomą vertina kaip evoliuciškai trapų darinį, kuris teoriškai gali būti pakeistas. Kitos stovyklos atstovai, tarp jų MIT Whitehead instituto biologė Jenn Hughes, teigia, kad greitas geno praradimas vyko ankstyvoje stadijoje, o vėliau procesas sulėtėjo ir iš esmės stabilizavosi.

    Šį požiūrį sustiprino lyginamieji darbai su žmonėmis ir kitais primatais, rodantys gilią pagrindinių Y genų konservaciją per dešimtis milijonų metų. Tokia dinamika labiau primena evoliucinę pusiausvyrą, o ne nuoseklų slydimą į išnykimą.

    Kas nutiktų, jei Y vis dėlto keistųsi?

    Sensacingi teiginiai apie vyrų išnykimą dažniausiai praleidžia vieną esminį faktą: net jei tam tikroje rūšyje Y chromosoma sunyktų ar prarastų vaidmenį, pati lyties nustatymo sistema gali persitvarkyti. Gamtoje žinoma atvejų, kai žinduoliams Y chromosomos funkcijos persikėlė kitur, o rūšys ir toliau sėkmingai dauginosi.

    Tyrimuose aprašyti graužikai, kurių populiacijose Y chromosoma išnyko, tačiau lytį lemiantys genetiniai mechanizmai atsirado kitose chromosomose. Mokslininkai atkreipia dėmesį, kad panašūs pokyčiai teoriškai galėtų vykti ir žmonių populiacijose, tik tokios lytį lemiančios variacijos nėra rutiniškai ieškomos daugelyje genomo tyrimų.

    Ekspertai pabrėžia, kad net ryškūs Y chromosomos pokyčiai vyktų itin lėtai, per daugybę kartų. Todėl šiandien tai labiau fundamentinės biologijos klausimas, padedantis suprasti evoliuciją, genetinių sistemų stabilumą ir tai, kaip gamta randa alternatyvias strategijas išsaugoti reprodukciją.