一部の家族のほとんどが息子である理由は利己的な Y 染色体によって説明されるかもしれない

おそらく、子供たちがほぼ全員男の子、または全員が女の子である家族をご存知でしょう。ほとんどの場合、それは単なる偶然によるものですが、1700年代に遡るユタ州の家族の分析により、利己的なY染色体が女性の誕生を何らかの形で妨げているという生物学的説明の可能性が特定されました。

「これはとても大切な家族です」と彼は言います ジェームズ・ボールドウィン＝ブラウン ユタ大学で。 「私たちが話しているような利己的な遺伝子は多くの生物で見つかっていますが、人間で研究するのは非常に困難でした。」

ほとんどの哺乳類では、雄細胞は 1 つの X 染色体と 1 つの Y 染色体を持っています。精巣内の幹細胞が分裂して精子を形成するとき、半分は Y を持ち、半分は X を持ちます。これは、子孫が男性または女性である確率が 50:50 であることを意味します。しかし、一部の染色体にはこの比率を歪める遺伝的変異があり、その結果、より多くの男性または女性の子孫が生まれます。たとえば、一部の利己的染色体は、他の精子が匂いをたどって卵子に向かう能力を妨害します。他の利己的染色体は、それを持たない精子を殺しますが、どのようにこれを管理するかは不明です。 「これは 100 年前の疑問であり、私たちは今日も取り組んでいます」と彼は言います。 ニティン・ファドニス、ユタ大学にもあります。

場合によっては、 利己的な X 染色体と Y 染色体間の進化の戦い、それぞれが性比を自分に有利に歪め、競合他社が使用するメカニズムに対抗しようと競争しています。性比を歪める利己的染色体はさまざまな動物で見つかっているため、人間にも利己的染色体が存在すると考える十分な理由があるが、現在活動している利己的染色体を特定するのは難しい。 「たとえ連続して5人、6人、7人の男の子がいたとしても、それが偶然に起こる確率はかなり高いです」とボールドウィン＝ブラウンは言う。

比率の偏りが偶然によるものである可能性が極めて低いことを示すために必要な数値を取得する唯一の方法は、複数の世代を調べることです。ボールドウィン＝ブラウン氏、ファドニス氏らは、何百万人もの個人の詳細が含まれるユタ州人口データベースを使用すればこれが可能であることに気づいたが、この研究ではわずか 76,000 人を調べた。

チームは 2 つの別々の統計手法を使用してデータを分析し、どちらも同じ家族を重要な外れ値として抽出しました。 7世代にわたり、33人の男性が同じY染色体を受け継いだ。これらの男性が産んだ子供 89 人のうち、60 人が男性で、女性はわずか 29 人でした。

データは匿名化されているため、チームは遺伝子分析を行うことができていない。 「これらのサンプルの匿名性を解除して、これらの人々のところに行って、『ねえ、あなたの精子の配列を調べて、ここで何が起こっているのか理解してみてもいいですか？』と言えたら素晴らしいでしょう」とボールドウィン＝ブラウンは言う。 「しかし、これはかなり大きなハードルです。なぜなら、倫理的にそれを行うには、多くの書類と多額の費用が必要だからです。」

サラ・ザンダー ミズーリ州ストワーズ医学研究所の博士は、研究チームが利己的な Y 染色体を発見したと考えたいが、その数がまだ少なすぎて確信を持てないと述べている。彼女のチームは微生物の研究中に、予想よりも頻繁に性比の重大な偏りを発見しましたが、これらの発見の大部分はノイズであり、より大きなサンプルサイズを分析すると消えるものでした。

不倫にも潜在的な問題があるとザンダース氏は言う。 「私は人間の専門家ではありませんが、くだらないテレビを見て構築された私の経験則によると、父親の割り当ての間違いは何度か起こった可能性があります。」ボールドウィン＝ブラウン氏は、彼のチームがこの可能性を検討したと述べた。 「信頼できると思われる確かなデータがまだたくさんあります」と彼は言います。

利己的な Y 染色体の特定は、純粋に学術的な興味だけではないとファドニス氏は言います。それらは男性の驚くほど高い不妊率の一因となっている可能性があります。全精子の半分を殺すメカニズムは明らかに生殖能力を低下させるだろうと彼は言う。さらに、動物を使った研究では、利己的な染色体が次のような結果をもたらす可能性があることも示しています。 一部の人では不妊症。

研究者らは現在、精子サンプルを分析して、XとYを保有する精子の比率の偏りを探すことを計画している。

最新の研究では、いくつかの理由から彼らは利己的な Y 染色体を特に探しました。まず、男性の系統を追跡するのが簡単です。第二に、女児の割合の増加には別の潜在的な説明があります。それは、単なる利己的な X 染色体ではなく、致命的な突然変異によるものである可能性があります。

利己主義は X 染色体と Y 染色体に限定されません。より広義には、50パーセントを超えて遺伝する確率を高めることができるDNAは遺伝子ドライブとして知られており、動物ではさまざまな種類が発見されています。 CRISPR 遺伝子編集技術は、人工遺伝子ドライブの作成に使用されており、その使用が検討されています。 マラリアの蔓延を阻止する または 害虫種への取り組み。