Mówiąc ewolucyjnie, dlaczego ludzie mają 46 chromosomów

Myślę, że OP pyta dlaczego mamy jedną parę chromosomów mniej niż szympansy (na przykład) [23 pary zamiast 24].

Jest mnóstwo dowodów, jak wspomina powyżej przez shigeta , że ludzki chromosom 2 to wynik telomeru z telomerem dwóch chromosomów przodków ( IJdo i in. ., 1991). To zdarzenie nie wystąpiło u naszych najbliższych przodków, stąd mamy o jedną parę chromosomów mniej. W rzeczywistości sekwencja ludzkiego chromosomu 2 zawiera pozostałość po fuzji przodków telomer-telomer ( IJdo et al ., 1991).

Plik PDF z tym odniesieniem do klucza jest bezpłatnie dostępny dla wszystkich z PNAS

Referencje

IJdo, JW, Baldini, A, Ward, DC, Reeders, ST, Wells, RA (1991) Pochodzenie ludzkiego chromosomu 2: fuzja przodków telomerów i telomerów Proc Natl Acad Sci US A. , 88 9051-9055. [ pdf ]

Obecnie wykazano, że neandertalczycy i denisowianie również wykazują te same chromosomalne fuzja jako ludzie – http://m.motherjones.com/politics/2014/02/evolution-creationism-bonobos-neanderthals-denisovans-chromosome-two

Komentarze

• To to dobry film na YouTube, który omawia to w kontekście dowodów na ewolucję. To ' z prezentacji wygłoszonej przez Kena Millera na temat Dover ” inteligentnego projektu ” próba. Cała prezentacja znajduje się tutaj .
• Wydaje mi się, że to odpowiada ' jak ' pytanie, ale nie pytanie ' dlaczego '. Zgaduję, że odpowiedź na ', dlaczego ' to przypadkowa szansa, ale może istnieć selektywna przewaga? Czy są jakieś dowody?
• @JackAidley Wydaje się, że nie ' nie ma. Zmiana liczby chromosomów odcina cię od rozmnażania płciowego (chyba że ' ponownie samozapłodnienie). Jest to ' izolacja od innych twoich (poprzednich) gatunków – w efekcie, jeśli jakaś populacja przejdzie taką zmianę, na pewno utworzy nowy gatunek. Ale to ' nie jest tak naprawdę presją selekcyjną – to ' błąd obserwacyjny; widzimy różne liczby chromosomów u różnych gatunków , ponieważ nieuchronnie powodują, że stajesz się nowym gatunkiem (martwym lub żywym). To ' jest jak rzeka tworząca się między dwiema populacjami twojego gatunku, szczelina genetyczna.

@nico ma rację. liczba chromosomów jest wynikiem ewolucyjnej linii czasu, nacinanej czasami spontanicznymi zdarzeniami, które kształtują DNA.

Te zdarzenia zachodzą w toku ewolucji:

1) Przegrupowania chromosomów. Duże fragmenty genomu mogą się odwrócić lub zostać zintegrowane z innymi chromosomami.Dzięki rekombinacji homologicznej regiony genomu mogą się wycinać lub powielać. Jeśli spojrzysz na ustawienie człowieka, powiedzmy szympansa, zobaczysz wiele segmentów, które poruszają się względem siebie.

2) łamanie lub kombinacja chromosomów. Dwa mniejsze chromosomy mogą łączyć się, tworząc większy, lub większy może rozpadać się na dwa mniejsze chromosomy. Przykładem tego jest ludzki chromosom 2, który występuje jako dwa mniejsze chromosomy u małp człekokształtnych ( patrz rysunek w wikipedi a). Z porównania innych małp człekokształtnych na drzewie ewolucyjnym wnioskujemy, że jest to zdarzenie złożone wyłącznie dla ludzi. Ptaki i gady mają zwykle wiele pęknięć chromosomów, nawet do tego stopnia, że liczba mikrochromosomów (mniej niż 20 milionów zasad). Ssaki wydają się być bardziej konserwatywne i nie pozwalają na żywotne pęknięcia chromosomów – kury mają 78 chromosomów do naszych 23 ..

3) idiomatyczne zachowanie chromosomalne. Chromosomy determinujące płeć to przykłady chromosomów, w których para wyraźnie różni się wielkością i składem.
Innym przykładem jest trypanosom, który ma wiele małych segmentów DNA, które kodują warianty białek płaszcza powierzchniowego.

4) @rwst punktów, o czym wyczyściłem zapomniałem, że czasami (może tylko kilka razy) dochodziło do duplikacji całego genomu . Można to zidentyfikować na podstawie dopasowania chromosomów w obrębie jednego genomu i nie zdarzało się to zbyt często, odkąd staliśmy się eukariotycznymi metazoansami. Nie jestem pewien, ile razy, ale może tylko raz lub dwa razy w naszej linii. Byłoby wspaniale, gdyby ktoś wiedział o zwierzętach / ludziach. Jak widać, link pokazuje duplikacje całego genomu u roślin, które nie wydają się obchodzić, ile jest chromosomów. Jak widzisz, rośliny mają poliploidię, więc takie zdarzenia duplikacji są znacznie lepiej tolerowane. Z drugiej strony rośliny nie mogą się bawić Gry wideo.

str. Dehal, JL Boore: Dwie rundy duplikacji całego genomu u przodków kręgowców. W: PLoS biology. 3, 10, październik 2005, e314, doi: 10.1371 / journal.pbio.0030314 . PMID 16128622. PMC 1197285.

Możesz zobaczyć, że te zdarzenia mają miejsce w określonych momentach i pomagają kształtować gatunek i skład chromosomów. Nie jest możliwe a priori przewidzenie liczby lub rodzaju chromosomów po prostu patrząc na zwierzę, ale tylko patrząc na powiązane zwierzęta.

Grzyby i rośliny mają jeszcze więcej różnic w składzie chromosomów niż zwierzęta.

Komentarze

• Myślę też, że ważne jest, aby zauważyć, że pewna mutacja w liczbie chromosomów może rzeczywiście zostać wybrana, ponieważ jest powiązana do innego korzystnego fenotypu. Zmiana liczby chromosomów również zostanie wtedy wybrana, ale tylko jako ” efekt uboczny „.
• segmentowy przegrupowania, które mogą odzwierciedlać zmianę w strukturze chromosomów, mogą całkiem zmienić fenotypy i zachowanie organizmu. jest to istotny czynnik w ewolucji bakterii.
• @shigeta: przegapiłeś duplikację całego genomu (WGD) — okej, OP nie ' nie pytał
• @rwst – nie, to ' to dobra uwaga. Powinien tu być. dodano z informacją o pochodzeniu
• dodano odniesienie. Spodziewałbym się więcej informacji po zsekwencjonowaniu genomów przedkręgowych

Oto artykuł, który może Ci się przydać aby przyjrzeć się:

Filogenetyczne pochodzenie ludzkich chromosomów 7, 16 i 19 oraz ich homologi u ssaków łożyskowych

Ze streszczenia:

Od samego początku chromosomy te przeszły następujące przegrupowania, które doprowadziły do powstania obecnych chromosomów ludzkich: rozszczepienie centromerowe dwóch submetacentrycznych u przodków wszystkich naczelnych (około 80 milionów lat temu); fuzja sekwencji HSA19p i HSA19q, pochodzących z obecnego HSA19, u przodków wszystkich małp (około 55 milionów lat temu); fuzje sekwencji HSA16p i HSA16q, zapoczątkowujące obecną HSA16 i dwa składniki HSA7 przed rozdzieleniem Cercopithecoids i Hominoids (~ 35 milionów lat temu); i wreszcie pericentryczne i paracentryczne inwersje homologów do HSA7 po rozbieżności odpowiednio orangutana i goryla. Zatem, w porównaniu z HSA16 i HSA19, HSA7 jest dość nowym chromosomem wspólnym tylko dla człowieka i szympansa.

Komentarze

• cytat nie ' t uwzględniać zdarzenia duplikacji całego genomu (WGD) kręgowców (i wcześniejszych) — dobrze, OP nie ' nie pytał o to

Mówiąc ewolucyjnie, dlaczego ludzie mają 46 chromosomów

To jest pytanie, dlaczego człowiek ma 10 palców. Nie ma nic magicznego w 10 palcach i nic magicznego w posiadaniu 46 chromosomów. W rzeczywistości są ludzie, którzy mają 44 chromosomy. To normalni ludzie. Mają normalną płodność. Jednak jeśli dzieci z osobami 46 chr, płodność ich dzieci (tj. Osób z 45 chr) jest zmniejszona. Normalną płodność można utrzymać tylko poprzez małżeństwo z innymi osobami z 44 osobami, które prawdopodobnie są ich kuzynami.

http://genetics.thetech.org/original_news/news124

Zatem mamy 46 chromosomów ponieważ jesteśmy potomkami gatunku homonidów, który miał 46. Tak naprawdę nie ma powodu. Nie wszystko, co powstało w wyniku ewolucji, ma jakiś cel.

Komentarze

• To jest omówione bardziej szczegółowo na biology.stackexchange.com/questions / 1051 / …