| |
[Jul. 23rd, 2023|10:23 am] |
Дима Прусс излагает просветительски:
"Хромосомные аномалии яйцеклеток чаще всего встречаются у ... самых молодых женщин. Вовсе не у старших возрастных групп!
Но к рождению детей с хромосомными проблемами, такими, как синдром Дауна, эти аномалии юного возраста не приводят. Дефективные яйцеклетки молодых женщин просто неспособны к полноценному оплодотворению, и ведут только к пониженной плодовитости. Да, плодовитость женщин, оказывается, понижена в самом юном возрасте и не достигает максимума лет где-то до 25.
Причины происходящего можно, наверное, описать в нескольких словах так: хромосомы молодых яйцеклеток слишком сильно склеиваются, а "пожилых" яйцеклеток слишком слабо склеиваются. "Избыток межхромосомного клея" особенно мешает самым длинным хромосомам разделятся при делении клеток, а из-за "недостатка клея" самые короткие хромосомы иногда расходятся раньше времени. И то, и другое - серьезная проблема. Но если у яйцеклетки окажется неправильное число какой-либо из длинных хромосом с их множеством жизненно важных генов, то это смерть, плода из такой яйцеклетки не разовьется. Если же там лишняя копия коротенькой хромосомы с меньшим числом критических генов, таких, как 21-я, то это не убивает плод сразу, но приводит к тяжелому заболеванию (как синдром Дауна).
Новые исследования выявили эти хромосомные проблемы самых юных яйцеклеток, и воочию показали, как ослабляется контакт между парными хромосомами с возрастом. Многое там оказалось совсем не так, как нас учили в наше время. И вообще-то подробности интереснейшие, но сложные. TL;DR я уже в предыдущем абзаце сделал, а если интересно на несколько более детальном уровне, то вот как бы я это описал:
Яйцеклетки образуются в умопомрачительном количестве еще до рождения девочки. Они делают первый шаг в процессе мейотического деления клеток, но дальше первого шага не идут и надолго, на десятилетия, погружаются в спячку. Этот первый шаг такой: ДНК реплицируется (удваивается) и вместо обычных 2-х наборов хромосом образуется 4. Две одинаковые хромосомы, доставшиеся женщине от отца, и две одинаковые же, пришедшие от её матери. Полная одинаковость тут же заканчивается, так как в процессе рекомбинации бывшие папины и бывшие мамины хромосомы обмениваются участками. В такой перетасовке ДНК будущих бабушки и дедушки весь биологический смысл полового процесса. Но даже после частичной перетасовки, 2 видоизмененные папины и 2 видоизмененные мамины хромосомы так и остаются плотно склеенными в пары. Теперь всё готово для 2-го и 3-го шагов мейоза, но до них еще впереди долгие годы.
Спячка не означает отсутствия жизнедеяльности. Самое главное, что происходит в это время с генетическим материалом - это постоянный ремонт повреждений и контроль качества. К этому мы, надеюсь, скоро вернемся. А теперь - о пробуждении яйцеклетки.
От четверного набора хромосом ей предстоит оставить лишь один. Это происходит в два приема. Сначала надо бы разделить пары хромосом по 2-м клеткам. Это неравные клетки; одна из них очень маленькая, она служит только как контейнер для лишних пар хромосом "на выброс". Это происходит в каждом месячном цикле при созревании яйцеклетки. После этого яйцеклетка плывёт себе уже вниз по фаллопиевой трубе, надеясь на скорую встречу с сперматозоидом, но мейоз еще не закончен. Хромосом пока еще двойной набор, и его не уполовинить, пока не появится, наконец, этот везунчик-сперматозоид. Только тогда, непосредственно перед слиянием геномов, последний избыточный набор хромосом яйцеклетки отбрасывается, наконец, в еще одну миниклетку-контейнер.
Итак, два акта деления и отбрасывания излишков: сначала из 4-х хромосом должны остаться две так называемые "сестринские" (то есть или бывшие мамины,или бывшие папины), а затем из двух только одна. Нам авторитетно объясняли, что лишняя хромосома при синдроме Дауна объясняется ошибкой первого из делений (все четыре хромосомы затащило в одну и ту же клетку, не разделив их, как надо, а уже при втором мейотическом делении из 4-х вышло 2 (Схема "4 -> 4 -> 2", она же "Meiosis I non-disjunction, M1NDJ"). Лишь несколько лет назад, с развитием методов секвенирования ДНК из единичных клеток, оказалось, что у людей это почти всегда происходит не так.
Оказывается, у женщин старшего репродуктивного возраста сестринские хромосомы слишком слабо держатся друг за друга. По правилам, они должны расцепиться лишь при 2-м мейотическом делении, но часто расходятся уже при 1-м. Тогда лишь одна из них уходит в "контейнер отходов", а другая остается: схема "4 -> 3 -> 2". Преждевременное расцепление сестринских хромосом оказалось настолько распространенным, что нередко ОБЕ пары сестринских хромосом уже расходятся при первом же делении мейоза, хотя должны были ждать до второго. При определенном везении, преждевременное расхождение обоих пар сестринских хромосом приведет к схеме 4 -> 2 -> 1, то есть всё началось не по правилам, но результат всё-таки нормальный. Именно благодаря подобным двойным ошибкам вкупе с дозой везения и рождается большинство нормальных детей у матерей старшего возраста! Мало того, ослабление межмолекулярных контактов между сестринскими хромосомами с возрастом удалось подтвердить экспериментально; чем короче хромосомы, тем больше вероятность, что силы остающегося "клея" не хватит, чтобы удержать их вместе.
Так что же, ошибок 1-го деления, при которых все четыре хромосомные копии затаскиваются в одну и ту же клетку, у людей не бывает? (У экспериментальных животных как раз такие проблемы неплохо изучены). Еще несколько лет спустя оказалось, что и у людей огромная частота M1NDJ. Но ... только у молодых женщин (которых раньше никто и не изучал в плане хромосомных аномалий яйцеклеток) и только у самых длинных хромосом. Остается впечатление, что и между не-сестринскими хромосомами существует молекулярное сцепление, пропорциональное их длине, и что сила этого "клея" тоже спадает с возрастом. Молекулярная природа этого "клея" пока не установлена. Моё подозрение - что это связано с ремонтом дефектов ДНК, при которых клеточные механизмы иногда должны аналогичный участок ДНК на соседней хромосоме, чтобы по её шаблону точно исправить дефект. Какие-то молекулярные мостики между хромосомами после такого ремонта могут оставаться еще надолго...
Конечно, с третьей копией длинной хромосомы никакой зародыш развиваться не сможет, и дети от таких "молодых дефектов" никогда не рождаются, а просто понижается вероятность зачатия. Кто бы знал, что это серьезно ограничивает теоретическую плодовитость девушек-подростков!"
|
|
|