ВВЕДЕНИЕ


Генетические и эпигенетические факторы контролируют процессы регуляции морфогенеза и функционирования органов мужской половой системы, дифференцировку мужских половых клеток через серию стадий их развития.

Исторически, исследование Y-хромосомы может быть разделено на три этапа. Первый этап (до 1950-х гг.) базировался на классической менделевской генетике; в этот период к трём типам наследования (аутосомно-рецессивному, аутосомно-доминантному и X-сцепленному) был добавлен Y-сцепленный тип. К 1950 г. было описано как минимум 17 Y-сцепленных признаков (Stern, 1957)

На втором этапе, до развития и массового применения методов молекулярной генетики, превалировало мнение о том, что Y-хромосома является бедным генами «атавизмом». Несмотря на то, что именно в тот период было показано (Ford et al., 1959; Jacobs, Strong, 1959) , что Y-хромосома содержит критически важный ген, определяющий пол, данный ген считался исключением.

С развитием методов молекулярной генетики, рекомбинантной ДНК и геномных технологий (с 1990-х гг. по настоящее время), начался третий этап исследований. В 1990-х годах начались работы по картированию Y-хромосомы (Vogt et al., 1997). В 1990 году был открыт ген SRY- , который инициирует генетический каскад, ведущий к развитию семенников у млекопитающих (Koopman P. , 1995; Черных В. Б., 2009). В 2001 г. были выпущены черновые варианты отчетов программ по расшифровке генома человека (Venter et al., 2001; International Human Genome Sequensing Consortium, 2001). Было установлено, что Y-хромосома содержит около 156 транскрипционно-активных единиц, в том числе 98 белок-кодирующих генов. Несмотря на грандиозную научную ценность секвенирования генома человека, полной ясности в механизмах работы генома не наступило, и были начаты новые большие проекты по исследованию транскриптома, микробиома, реактома и др. В дальнейших работах было показано, что различные регионы Y-хромосомы и классы последовательностей – ампликоновой, X-транспозированной и X-дегенерированной, имеют эволюционно разное происхождение. Однако последовательности всех классов содержат 156 единиц транскрипции, которые включают 78 белок-кодирующих генов, которые в совокупности кодируют 27 различных белков (Skaletsky et al., 2003).

Такие особенности Y-хромосомы, как наследование по отцовской линии и не подвергающиеся рекомбинации участки, сделали её удобным инструментом для филогеографии (Степанов и соавт., 2006; Степанов и соавт., 2011).

Целью работы являлось изучение многообразия кодирующих генов Y-хромосомы человека, систематизация сведений о функциях генов, биологических процессах, в которых участвуют их продукты, и их локализации в клеточных компонентах.

 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ


Материалом для биоинформационного анализа послужила полная нуклеотидная последовательность Y-хромосомы человека, полученная из базы данных NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov). Данная последовательность является частью референсного генома человека (GRCh38). Данная версия референсного генома была выпущена в декабре 2013 г., и в настоящей работе использовалась версия GRCh38.p7. Референсный геном представляет собой гаплоидную «мозаику» последовательностей, собранных от разных доноров. Последовательность Y-хромосомы в данной сборке составляет 57227415 п.н.

Вследствие невозможности на данном этапе секвенирования гетерохроматинового района q-плеча Y-хромосомы, информация о последовательности этого района отсутствует.

Последовательности белок-кодирующих генов Y-хромосомы были извлечены с помощью геномного браузера UGENE (http://ugene.net/). Сведения о биологических функциях белков, кодируемых данными генами, и биологических процессах, в которых участвуют эти протеины, была получены из баз данных Gene Onthology (http://geneontology.org/). Полученная информация была переведена на русский язык и сведена в таблицу, содержащую разделы о функциях, биологических процессах, в которых принимают участие белки, кодируемые этими генами, а также какими компонентами клеточных органелл могут являться данные белки.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ


В таблице приведены данные, описывающие белок-кодирующие гены Y-хромосомы, их функции и биологические процессы, в которых они принимают участие. Как видно из таблицы, на Y-хромосоме локализованы 98 белок-кодирующих генов, Самым протяженным геном является PCDH11Y (742 тыс п.н.), наименьшее количество нуклеотидов содержит VCY1B (736 п.н.).

Число генов, гомологичных генам X-хромосомы, в регионе PAR1 – 15, в регионе PAR2 – 4 гена (по данным GRCh38.p7).

 

Таблица 1 – Характеристики функций белок-кодирующих генов, локализованных на Y-хромосоме

Ген

Старт/стоп, длина (п.н.)

Белок, кодируемый геном

Функции белка

Биологические процессы

Клеточный компонент

PLCXD1

 

276324..303356,

(27033)

PI-PLC X domain-containing protein 1

Катализ гидролиза фосфодиэфирных связей

Липидный обмен

-

GTPBP6

 

303357..318819,

(15463)

Putative GTP-binding protein 6

Связывание гуанозина-5’-трифосфата (GTP)

-

-

PPP2R3B

 

333933..386955,

(53023)

Serine/threonine-protein phosphatase 2A regulatory subunit B'' subunit beta

Связывание ионов кальция

Активность фосфопротеина фосфатазы

Активность серин-треониновой фосфатазы.

Регуляция активности фосфатазы типа 2А.

Прерывание клеточного цикла.

Дефосфорилирование белка.

Регуляция перехода G1/S клеточного цикла.

 

Комплекс фосфатазы типа 2А.

SHOX

 

624344..659411,

35068

Short stature homeobox protein

Сиквенс-специфичное связывание ДНК

Активность фактора сиквенс-специфичного связывания ДНК

Развитие костной системы

Транскрипция промотора РНК-полимеразы II.

Ядро

CRLF2

 

1190449..1212815,

22367

Cytokine receptor-like factor 2

Рецептор тимусного стромального лимфопоэтина (в комплексе с TSLP и IL7R - стимулятор пролиферации клеток. Активирует JAK2. Участвует в развитии кроветворной системы.

 

Секреция иммуноглобулина при иммунном ответе.

Воспалительная реакция.

Выработка цитокина Т-хелперами II.

Внеклеточное пространство.

Компонент мембраны

CSF2RA

 

1268800..1325078,

56279

Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor receptor subunit alpha

Сигнальный путь опосредствованный цитокином

Активность рецептора цитокина

Мембрана

IL3RA

 

1336587..1382689

46103

Interleukin-3 receptor subunit alpha

Активность рецептора интерлейкина 3

Клеточная реакция на интерлейкин-3

Сигнальная трансдукция интерлейкина 3

Плазматическая мембрана

SLC25A6

1386152..1392146

5995

ADP/ATP translocase 3

Катализирует обмен АДФ цитоплазмы с митохондриальной АТФ через внутреннюю митохондириальную мембрану. Может участвовать в формировании комплекса проницаемых пор в мембране (PTPC), отвечающий за выход митохондриальных продуктов, запускающих процесс апоптоза.

Транспорт АТФ, АДФ

Процесс апоптоза

Метаболизм белка

Регуляция секреции инсулина

Модулируется вирусом

Метаболический процесс малых молекул

Процесс апоптоза

Вирусный процесс, вирусный жизненный цикл

Ядро;

Митохондрии;

Внутренняя мембрана митохондрий; Интегральный компонент мембраны.

ASMTL

1403139..1453795

50657

N-acetylserotonin O-methyltransferase-like protein

Активность O-метилтрансферазы

Предположительно, каталитический домен S

Цитоплазма

P2RY8

 

1462572..1537506

74935

P2Y purinoceptor 8

Активность пуринергического рецептора, сопряженного с G-белком

Сигнальный путь G-белка, сопряженного с рецептором

Плазматическая мембрана.

Интегральный компонент мембраны.

 

AKAP17A

 

1591593..1602520

10928

A-kinase anchor protein 17A

Фактор сплайсинга регулирующий выбор альтернативного сайта сплайсинга для определенных прекурсоров mRNA.

Участвует в регуляции пре-mRNA протеинкиназа-зависимым образом

Связывание нуклеотидов

Связывание поли-А-РНК

Связывание протеинкиназы А

 

Активация В-лимфоцитов

Регуляция сплайсинга РНК

Процессинг РНК

РНК-сплайсинг

Регуляция транскрипции,

сигнальная трансдукция

 

Цитоплазма.

Ядро.

Сплайсосомальный комплекс.

ASMT

 

1595455..1643081

47627 *

Acetylserotonin O-methyltransferase

Изоформа 1 катализирует трансфер метиловой группы на N-ацетилсеротонин, производя мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин). Изоформы 2 и 3 не имеют энзимной активности.

 

Активность-О-метилтрансферазы

Связывание идентичных протеинов

Гомодимеризация протеинов

Активность ацетилсеротонин-О-метилтрансферазы

 

Биосинтез мелатонина

Клеточный метаболизм азотных соединений

Негативная регуляция развития мужских гонад

Трансляция

Метаболический процесс малых молекул

Биосинтез индолалкиламина

 

-

DHRSX

 

2219506..2500974

281469

Dehydrogenase/reductase SDR family member on chromosome X

Оксидоредуктазная активность

-

-

ZBED1

 

2486414..2500967

14553

Zinc finger BED domain-containing protein 1

Связывает к 5'-TGTCG[CT]GA[CT]A-3'

ДНК элементы, найденные в промоторном регионе части генов, связанных с клеточной пролиферацией. Связывается с гистоном H1 промотором и стимулирует транскрипцию.

Первоначально был идентифицирован как схожий с Ac, но не имеет кода для активности транспозазы.

Связывание ДНК

Связывание ионов металлов

Активность транспозазы

 

 

 

Процесс метаболизма

Цитоскелет актина.

Ядро.

Цитоплазма

CD99

 

2691187..2741309

50123

CD99 antigen-like protein 2

Играет роль на поздней ступени диапедеза лейкоцитов, помогая клетка пройти эндотелиальную мембрану.

Возможно, является онкосупрессором при остеосаркоме.

Белок может иметь способность к реорганизации цитоскелета актина.

Адгезия клеток

Мембрана.

Интегральный компонент мембраны.

SRY

2786855..2787741

887

Sex-determining region Y protein

Кодирует транскрипционный фактор (принадлежащий к группе высокомобильных ДНК-связывающих box-протеинов). Данный протеин (TDF, Testis-determining factor) инициирует мужскую половую детерминацию. Развитие семенников.

Мужская половая детерминация;

Дифференцировка клеток;

Развитие мужских гонад;

Негативная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II

Позитивная регуляция транскрипции

Ядерный комплекс транскрипционных факторов.

Нуклеоплазма.

 

RPS4Y1

 

2841582..2866956

25375

40S ribosomal protein S4, Y isoform 1

Кодирует рибосомальный протеин S4, компонент субъединицы 40S.

Связывание РНК

Структурный компонент рибосомы

 

Трансляция

Компонент рибосомы

ZFY

 

2934416..2982508

48093

Zinc finger Y-chromosomal protein

Возможно, транскрипционный активатор.

Связывается с последовательностью 5'-AGGCCY-3'.

Связывание ДНК

Связывание ионов металлов.

Регуляция транскрипции ДНК-зависимая

Транскрипция, ДНК-зависимая

Ядро

TGIF2LY

 

3579085..3580041

957

Н.д.

Связывание ДНК

Транскрипция

Регуляция транскрипции

 

Ядро

PCDH11Y

 

5000226..5742228

742003

 

Потенциальный белок кальциезависимой клеточной адгезии.

Связывание ионов кальция.

Гомофильная клеточная адгезия через плазматическую мембрану

Интегральный компонент мембраны.

TSPY2

 

6246223..6249018

2796

Testis-specific Y-encoded protein 2

Точная функция неизвестна. Может участвовать в дифференцировке и пролиферации в процессе сперматогенеза

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодермы гонад

Ядро

AMELY

 

6865918..6911937

46020

 

Амелогенины участвуют в биоминерализации в процессе развития зубной эмали.

Развитие биоминеральной ткани

Внеклеточное пространство.

Белковый внеклеточный матрикс.

TBL1Y

 

6910686..7091749

181064

F-box-like/WD repeat-containing protein TBL1Y

F-box-подобный белок участвует в recruitment of the ubiquitin/19S протеосомного комплекса в ядерные рецептор-регулируемые единицы транскрипции. Играет существенную роль в активации транскрипции посредством ядерных рецепторов. Возможно, действует как интегральный компонент корепрессорных комплексов

Связывание хроматина

Активность корепрессора транскрипции

Связывание ДНК регулирующего транскрипцию региона

Дифференцировка адипоцитов

Деацетилирование гистонов

Негативная регуляция транскрипции, DNA-templated.

Позитивная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II

Катаболический процесс убиквитин-зависимого белка посредством протеосомы

Регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II

Реакция на эстроген

Транскрипция, DNA-templated

Комплекс деацетилазы гистонов

Ядро.

TSPY4

 

9337483..9340283

2801

Testis-specific Y-encoded protein 4

См. TSPY2

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодерма гонад

Ядро

Цитоплазма

TSPY8

 

9357828..9360598

2771

Testis-specific Y-encoded protein 8

См. TSPY2

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодерма гонад

Ядро.

Цитоплазма

TSPY3

 

9398421..9401222

2802

Testis-specific Y-encoded protein 3

См. TSPY2

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодермы гонад

Ядро.

Цитоплазма.

TSPY1

 

9466955..9469749

2795

Testis-specific Y-encoded protein 1

См. TSPY2

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодерма гонад

Разрастание клеток

Половая детерминация

Цитоплазма.

Ядро.

TSPY10

 

9527899..9530683

2785

Testis-specific Y-encoded protein 10

См. TSPY2

Клеточная дифференцировка

Сперматогенез

Сборка нуклеосомы

Развитие мезодерма гонад

Ядро.

Цитоплазма.

USP9Y

 

12701231..12860844

159614

Probable ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase FAF-Y

Co-SMAD связывание

Пептидазная активность цистеинового типа

Эндопептидазная активность цистеинового типа

Убиквитин-специфичная протеазная активность.

Сперматогенез

Деубиквитинирование белка

Сигнальный путь трансформирующего ростового фактора бета

BMP сигнальный путь

Миграция клеток

Регуляция катаболического процесса протеосомного белка

Убиквитин-зависимый катаболический процесс белка постредством протеасомы

Цитоплазма

DDX3Y

 

12904108..12920478

16371

ATP-dependent RNA helicase DDX3Y

Вероятно, АТФ-зависимая РНК хеликаза. Может играть роль в сперматогенезе.

Связывание АТФ

Связывание РНК

Связывание ДНК

АТФ-зависимая активность РНК-хеликазы

 

 

Инициация трансляции

Сегрегация хромосом

Регуляция экспрессии генов

Расплетение вторичной структуры РНК

Цитоплазма

UTY

13233920..13480670

246751

Histone demethylase UTY

Ген кодирует белок, содержащий тетратрикопептидные повторы, которые, возможно, могут играть роль во взаимодействии протеинов. Белок также является малым антигеном гистосовместимости, который может индуцировать отторжение трасплантата мужских стволовых клеток.

Гистоновая деметилазная активность (H3-K27 специфичная)

Связывание ионов металлов

Регуляция экспрессии гена

 

 

TMSB4Y

 

13703567..13706024

2458

Thymosin beta-4, Y-chromosomal

Играет важную роль в организации цитоскелета. Связывается и секвестирует мономеры актина (G актин) и поэтому ингибирует полимеризацию актина.

Организация актинового волокна

Дифференциация остеобластов

Регуляция полимеризации и деполимеризации актина

Секвестирование мономеров актина.

Цитоплазма.

Цитоскелет.

VCY

13985772..13986512

741

 

Белок, кодированный данным геном, принадлежит к семейству VCX/Y генов. Это семейство имеет множество членов на обеих X и Y хромосомах, и экспрессируется исключительно в мужских гаметах. Члены этого семейства имеют высокую степень идентичности последовательности, за исключением 30-п.н. единицы, тандемно повторенного в X-связанных членах семейства, но среди Y-связанных встречается только однажды. Гены VCX/Y кодируют малые и высокозаряженные протеины неизвестной функции.

Сперматогенез

Ядро

VCY1B

14056222..14056958

737

 

См. VCY

См. VCY

См. VCY

NLGN4Y

 

14522608..14844945

322338

 

Данный ген кодирует мембранный белок типа I, принадлежащий к семейству нейролигинов, которые адгезируют молекулы на постсинаптической области синапса, и могут иметь существенное значение для формирование функционального синапса.

Возможно, белок поверхности нейрона, участвующий в межклеточных взаимодействиях

Модуляция синаптической трансмиссии

Сборка постсинаптической мембраны

Сборка пресинаптической мембраны

Социальное поведение

Обучение

Вокализационное поведение

Эндоцитоз синаптических везикул

Клеточная адгезия нейронов

 

Компонент плазматической мембраны.

Компонент синапса.

CDY2B

 

17878260..17880219

1960

chromodomain protein, Y-linked, 2B

 

Ген, не содержащий интронов кодирует протеин, содержащий хромодомен и каталитический домен ацетилтрансферазы гистонов. Хромодоменовые протеины являются компонентами гетерохроматиново-подобных комплексов, и могут действовать как репрессоры генов. Данный белок локализован в ядре в поздней сперматиде, когда имеет место гиперацетилирование гистонов. Гиперацетилирование гистонов, предположительно, облегчает замену гистонов на протамины.

Сперматогенез

Ядро

CDY2A

 

18025787..18027746

1960

chromodomain protein, Y-linked, 2А

 

копия CDY2B

 

 

 

XKRY2

 

18135449..18137029

XK, Kell blood group complex subunit-related, Y-linked 2

Ген, экспрессирующийся в яичках, кодирует белок, схожий с XK(X-связанный прекурсор групп крови Kell), предположительно, мембранный транспортный белок. Данный ген присутствует в виде двух идентичных копий в пределах палиндромной области.

Нет сведенний

Интегральный компонент мембраны

HSFY1

 

18546685..18588963

42279

heat shock transcription factor, Y-linked 1

Данный ген кодирует транскрипционный фактор семейства активаторов транскрипции протеинов теплового шока. Данный ген предположительно связан с азооспермией, т.к. находится в регионе Y-хромосомы, которые иногда подвергаются делеции у нефертильных мужчин.

Транскрипция, ДНК-зависимая

Ядро.

Цитоплазма.

HSFY2

 

18731440..18773735

42296

heat shock transcription factor, Y-linked 1

Копия HSFY1

Расположенная ближе к центромере.

 

 

KDM5D

 

19705415..19744939

39525

lysine (K)-specific demethylase 5D

Кодирует белок, содержащий домен цинкового пальца. Короткий пептид, производный от данного протеина, является минорным антигеном гистосовместимости, который может привести к отторжению мужских донорских клеток у женщины-реципиента

Связывание ионов цинка

Оксидоредуктазный процесс

Ядро

EIF1AY

20575711..20593154

17444

eukaryotic translation initiation factor 1A, Y-linked

Кодирует белок, схожий с эукариотическим фактором инициации транскрипции 1A (EIF1A), который может участвовать в стабилизации связывания инициатора Met-tRNA с 40S рибосомальными субъединицами.

Инициация трансляции

___

RPS4Y2

20756068..20781056

24989

ribosomal protein S4, Y-linked 2

Белок, кодируемый данным геном, является рибосомальным протеином, сходным с RPS4Y1

 

 

PRORY

21382961..21454622

71662

proline rich, Y-linked

-

-

 

RBMY1B

21511338..21525786

14449

RNA-binding motif protein, Y chromosome, family 1 member B

Кодирует протеин, содержащий РНК-связывающий мотив в N-конце и четыре SRGY бокса в C-конце. Множество копий данного гена находятся в области фактора азооспермии AZFb и кодируют белок, предположительно, вовлеченный в процесс сперматогенеза. Большинство копий данного локуса являются псевдогенами и 6 обладающих высокой степенью схожести, имеют открытые рамки считывания полной длины и предположительно являются функциональными.

Развитие мужских гонад

Сперматогенез

Сплайсинг РНК

Процессинг мРНК

Ядро.

RBMY1A1

21534902..21561014

26113

RNA binding motif protein, Y-linked, family 1, member A1

См. Выше

См. выше

См. выше

RBMY1D

21868388..21900745

32358

RNA binding motif protein, Y-linked, family 1, member D

Связывание нуклеотидов

Связывание РНК

Процессинг мРНК

Сплайсинг мРНК

Ядро

RBMY1E

21902181..21918044

15864

RNA binding motif protein, Y-linked, family 1, member E

См. Выше

См. выше

См. выше

PRY2

22071756..22096007

24252

Нет свед.

Нет свед.

Нет свед.

Нет свед.

RBMY1F

22168181..22183008

14828

RNA binding motif protein, Y-linked, family 1, member F

См. RBMY1B

См. RBMY1B

См. RBMY1B

RBMY1J

22403476..22424890

21415

RNA binding motif protein, Y-linked, family 1, member J

Связывание нуклеиновых кислот

Нет свед.

Нет свед.

PRY

22484280..22515543

31264

Нет свед.

Нет свед.

Нет свед.

Нет свед.

BPY2

22984263..23005465

21203

Testis-specific basic protein Y 2

Связывание домена HECT

Связывание белка

Сперматогенез.

Оплодотворение

Ядро

DAZ1

23129355..23199123

69769

Deleted in azoospermia protein 1

Член семейства DAZ, являющегося кандидатом для фактора азооспермии человека (AZF)

Белок, кодируемый данным геном, играет важную роль в сперматогенезе. Может действовать при связывании 3'-UTR мРНК и регулировать их трансляцию

Деле

Связывание нуклеиновых кислот

 

Клеточная дифференцировка

multicellular organismal development

Позитивная регуляция инициации транскрипции

Сперматогенез

 

DAZ2

23219457..23291356

71900

Deleted in azoospermia protein 2

См. DAZ1

См. DAZ1

См. DAZ1

CDY1B

24035386..24048016

12631

 

Testis-specific chromodomain protein Y 1

Связывание метилированных гистонов

Активность ацетилтрансферазы гистонов

Сперматогенез

Ацетилирование гистонов

Ядро

BPY2B

24618004..24639207

21204

Testis-specific basic protein Y 2

См. BPY2

См. BPY2

См. BPY2

DAZ3

24763069..24813505

50437

Deleted in azoospermia protein 3

Связывание РНК

Связывание нуклеиновых кислот

 

Развитие многоклеточного организма.

Дифференцировка клеток.

Сперматогенез.

 

Ядро.

Цитоплазма.

DAZ4

24833800..24907040

73241

Deleted in azoospermia protein 4

См. DAZ3

См. DAZ3

См. DAZ3

BPY2C

25030901..25052104

21204

Testis-specific basic protein Y 2

См. BPY2

См. BPY2

См. BPY2

CDY1

25622115..25634745

12631

Testis-specific chromodomain protein Y 1

См. CDY1B

См. CDY1B

См. CDY1B

SPRY3

56954255...56968979

14724

Protein sprouty homolog 3

 

Регуляция сигнальной трансдукции.

Развитие аксона.

Развитие многоклеточного организма.

Цитоплазма.

Мембрана.

VAMP7

57067800...57130289

62489

Vesicle-associated membrane protein 7

Активность рецептора SNAP

Связывание SNARE

Транспорт от эндосомы к лизосомам.

Экзоцитоз, регулируемый ионами кальция.

Транспорт от эндоплазматического ретикулума до аппарата Гольджи.

Транспорт от аппарата Гольджи до плазматической мембраны.

Организация мембраны.

Позитивная регуляция гистаминной секреции тучными клетками.

Транспорт опосредованный везикулами.

Дегрануляция Нейтропила.

 

Интегральный компонент мембраны.

Плазматическая мембрана.

Аппарат Гольджи.

Транспортная везикула.

Комплекс SNARE.

Синапс.

Псевдоподия.

Ламеллиподия.

Нейрон.

Цитоплазматическая везикула.

Транспортная мембранная везикула.

 

 

IL9R

57183856...57197869

14013

Interleukin-9 receptor

Активность рецептора интерлейкина-9

Клеточная пролиферация,

Сигнальный путь, опосредованный интерлейкином-9.

Позитивная регуляция таргетинга белков к митохондрии.

Сигнальная трансдукция.

Внеклеточное пространство.

Плазматическая мембрана.

Интегральный компонент мембраны.

DDX11L16

57212178...57214703

2525

-

Не известны

-

-

 

По данным Gene Onthology, из 98 белок-кодирующих генов, 63 гена, в том числе однокопийные гены SRY, ASMT, USP9Y, и 60 генов, относящихся к девяти многокопийным семействам TSPY, VCY, CDY, PRY, HSFY, BPY, DAZ, RBMY и XKRY, предположительно ассоциированы с определением пола, развитием мужской половой системы и сперматогенезом.

Три гена (PCDH11Y,TBL1Y, NLGN4Y) экспрессируются в мозге плода и участвуют в формировании синапсов, два гена (SHOX, AMELY) участвуют в формировании скелетной системы и зубной эмали (по данным Gene Ontology). Не была установлена функция для трёх генов, продукты 12 генов входят в состав мембран, белок, кодируемый RPS4Y1, является компонентом рибосомы. Продукты трёх генов активны во внеклеточном пространстве. Белок, кодируемый геном ZBED1, участвует в формировании актина цитоскелета.

 

Заключение

 

На Y- хромосоме локализовано 98 белок-кодирующих генов, из них отвечают за определение пола и сперматогенез 63 гена, 15 генов кодируют белки, которые входят в состав клеточных органелл, для 3 генов функции неизвестны.

Работа выполнена в рамках гранта Южного федерального университета "Поиск новых молекулярных мишеней для предиктивной диагностики мужского бесплодия" (№ ВнГр-07/2017-34).

 

ЛИТЕРАТУРА


  1. Ford C. E. et al. A sex-chromosome anomaly in a case of gonadal dysgenesis (Turner's syndrome) //The Lancet, 1959. Т. 273. №. 7075. – С. 711713.

  2. International Human Genome Sequensing Consortium. Initial sequensing and analysis of the human genome // Nature, 2001. Vol.409. – P. 860921.

  3. Jacobs, P. A. & Strong, J. A. A case of human intersexuality having a possible XXY sex determining mechanism. Nature, 1959. 183. – Р. 302—303.

  4. Koopman P. The molecular biology of SRY and its role in sex determination in mammals //Reproduction, Fertility and Development, 1995. Т. 7. №. 4. – С. 713722.

  5. Skaletsky H. et al. The male-specific region of the human Y chromosome is a mosaic of discrete sequence classes //Nature, 2003. Т. 423. №. 6942. – С. 825—837.

  6. Stern C. The problem of complete Y-linkage in man //American journal of human genetics, 1957. Т. 9. №. 3. – С. 147.

  7. Venter J. C. et al. The sequence of the human genome // Science, 2001. Vol. 291. – P. 1304—1351.

  8. Vogt, P. H. et al. Report of the third international workshop on Y chromosome mapping. 1997. Cytogenet. Cell Genet. 79, 1—20.

  9. Cтепанов В.А., Харьков В.Н., Пузырев В.П. Эволюция и филогеография линий Y-хромосомы человека // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2006. Т.10(1). – С.57—73.

  10. Степанов В.А., Балановский О.П., Мельников А.В. и др. Характеристика популяций Российской Федерации по панели пятнадцати локусов, используемых для ДНК-идентификации и в судебно-медицинской экспертизе // Acta Naturae, 2011. T.3(2). – C.59—71.

  11. Черных В. Б. AZF делеции – частая генетическая причина бесплодия у мужчин: современное состояние исследований //Проблемы репродукции, 2009. Т. 1. – С. 1—5.

 

Библиографическая ссылка


Грабарь В. А., Казарьянц А. Э., Функциональная аннотация  генов,  локализованных на Y - хромосоме человека // «Живые и биокосные системы». – 2017. – № 22; URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-22/article-5