性染色体的进化在生物学中是至关重要的，因为它稳定了潜在的性别决定机制，通常导致性别比例相等。由乌普萨拉大学(Uppsala University)的研究人员领导的一个国际科学家小组现在报告说，他们已经能够重建大西洋鲱鱼雄性染色体的诞生。男性专用区域很小，只包含三个基因:一个性别决定因素和两个精子蛋白质基因。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

 

性染色体的早期进化通常发生在很久以前，杏耀而决定性别的染色体往往迅速退化并积累重复序列，因此研究性染色体的早期进化比较困难。例如，人类有一个决定性别的X/Y系统，Y的存在决定男性的性别。人类的Y染色体是在1亿多年前建立的，它从一条与X染色体相同的染色体进化而来，但已经丢失了X染色体上的大部分基因，现在只有X染色体的三分之一大小。大西洋鲱鱼也有X/Y系统，但它还很年轻，而且是最近才进化出来的。鲱鱼的X和Y在基因含量上几乎相同， 杏耀平台的体会，唯一的区别是Y有三个额外的基因:一个性别决定因素(BMPR1BBY)和两个精子蛋白基因，被认为是男性生育能力的关键。

 

“这项研究的独特之处在于，我们能够重建性染色体的诞生。鲱鱼Y染色体的进化实际上类似于我儿子用乐高积木建造房屋的过程，”尼玛·拉帕提说，她是乌普萨拉大学的科学家，也是该论文的第一作者。

 

当两个不同基因的额外拷贝出现并被转移到一个不能与X染色体交换遗传物质的男性特定区域时，两个构建块就形成了。随后，第三个基因被合并到男性特定区域，并从X染色体中丢失。

 

y基因BMPR1BBY无疑是大西洋鲱鱼的性别决定因素，因为它属于在诱导睾丸发育中起关键作用的蛋白质家族。BMPR1BBY的进化是分子进化的一个很好的例子。它显示了随机突变和自然选择是如何‘创造’一个新基因的，”Amaury Herpin说，他是INRAE的科学家，INRAE是法国新成立的国家农业、食品和环境研究所，也是共享的第一作者之一。

 

与常染色体副本相比，BMPR1BBY包含约50个突变，杏耀平台但它保持其促进睾丸发育的能力，并进化出独立于常染色体副本所需的一些辅助因子发挥作用的能力。因此，这为诱导睾丸发育提供了一条捷径。

 

“这曾被提出,性别决定因素的存在为性染色体的进化是不够的,它需要一个性别决定因素之间的密切联系和一个或多个基因有益性,”曼弗雷德Schartl解释道,维尔茨堡大学教授和这项研究的合作者之一。“这正是鲱鱼染色体所提供的，一个男性决定因素(BMPR1BBY)和两个精子蛋白基因，预计对男性生育能力至关重要。”

 

“我们现在正在进行一项后续研究，对sprat基因组进行组装。Sprat是鲱鱼的近亲，这项分析可以让我们对Y染色体进化的时间、稳定性和发展速度做出更精确的估计。