Cromozomul Y poate fi un simbol al masculinității, dar devine din ce în ce mai clar că este altceva, dar puternic și de durată. Deși poartă gena „switch principal”, SRY, care determină dacă un embrion se va dezvolta ca bărbat (XY) sau feminin (XX), conține foarte puține alte gene și este singurul cromozom care nu este necesar pentru viață. La urma urmei, femeile reușesc foarte bine, fără una.
Mai mult decât atât, cromozomul Y a degenerat rapid, lăsând femelele cu doi cromozomi X perfect normali, dar bărbații cu un X și un Y scuturat. Dacă continuă aceeași rată de degenerare, cromozomul Y mai are doar 4, 6m ani înainte de a dispărea complet . Acest lucru poate părea mult timp, dar nu se întâmplă când considerați că viața a existat pe Pământ de 3, 5 miliarde de ani.
Cromozomul Y nu a fost întotdeauna așa. Dacă ne-am arătat ceasul cu 166 de ani în urmă, până la primele mamifere, povestea a fost complet diferită. Cromosomul „proto-Y” timpuriu avea inițial aceeași dimensiune ca cromozomul X și conținea toate aceleași gene. Cu toate acestea, cromozomii Y au un defect fundamental. Spre deosebire de toate celelalte cromozomi, la care avem două copii în fiecare dintre celulele noastre, cromozomii Y sunt prezenți doar ca o singură copie, trecuți de la tați la fiii lor.
Aceasta înseamnă că genele de pe cromozomul Y nu pot suferi recombinare genetică, „amestecarea” genelor care apar în fiecare generație, care ajută la eliminarea mutațiilor genice dăunătoare. Private de beneficiile recombinării, genele cromozomiale Y degenerează în timp și se pierd în cele din urmă din genom.
Cromosomul Y în roșu, alături de cromozomul X mult mai mare (Institutul Național de Cercetare a Genomului Uman) În ciuda acestui fapt, cercetările recente au arătat că cromozomul Y a dezvoltat unele mecanisme destul de convingătoare pentru „a pune frânele”, încetinind rata pierderii de gene până la o posibilă oprire.
De exemplu, un studiu recent danez, publicat în PLoS Genetics, a secvențiat porțiuni ale cromozomului Y de la 62 de bărbați diferiți și a descoperit că este predispus la rearanjări structurale la scară largă care să permită „amplificarea genelor” - achiziția mai multor copii de gene care promovează sănătos. funcția spermatozoizilor și atenuarea pierderii genelor.
Studiul a arătat, de asemenea, că cromozomul Y a dezvoltat structuri neobișnuite numite „palindromuri” (secvențe de ADN care se citesc la fel ca înapoi - cum ar fi cuvântul „caiac”), care îl protejează de degradarea ulterioară. Au înregistrat o rată ridicată de „evenimente de conversie a genelor” în secvențele palindromice de pe cromozomul Y - acesta este practic un proces de „copiere și lipire” care permite repararea genelor deteriorate folosind o copie de rezervă nedeteriorată ca șablon.
În ceea ce privește alte specii (cromozomii Y există la mamifere și alte specii), un număr tot mai mare de dovezi indică faptul că amplificarea genei cromozomului Y este un principiu general. Aceste gene amplificate joacă roluri critice în producția de spermă și (cel puțin la rozătoare) în reglarea raportului de sex dintre urmași. Scrierea în Biologie Moleculară și Evoluție recent, cercetătorii dau dovezi că această creștere a numărului de copii genice la șoareci este un rezultat al selecției naturale.
La întrebarea dacă cromozomul Y va dispărea de fapt, comunitatea științifică, precum Marea Britanie în acest moment, este împărțită în prezent în „părăsitori” și „resturi”. Cel din urmă grup susține că mecanismele sale de apărare fac o treabă excelentă și au salvat cromozomul Y. Dar părinții spun că tot ceea ce fac este să permită cromozomului Y să se agațe de unghiile sale, înainte de a se lăsa în cele din urmă de pe stâncă. Prin urmare, dezbaterea continuă.
Mole voles nu au cromozomi Y. (Wikipedia) Un promotor principal al argumentului privind concediul, Jenny Graves, de la Universitatea La Trobe din Australia, susține că, dacă iei o perspectivă pe termen lung, cromozomii Y sunt inevitabil sortiți - chiar dacă uneori se mențin mai mult decât se aștepta. Într-o lucrare din 2016, ea subliniază că șobolanii japonezi spini și molii volți au pierdut cromozomii Y în întregime - și susține că procesele de gene pierdute sau create pe cromozomul Y duc inevitabil la probleme de fertilitate. La rândul său, acest lucru poate conduce la formarea de specii complet noi.
Încetarea oamenilor? Nah
Așa cum am argumenta într-un capitol dintr-o nouă carte electronică, chiar dacă cromozomul Y la om dispare, nu înseamnă neapărat că bărbații înșiși sunt pe cale de ieșire. Chiar și la speciile care și-au pierdut efectiv cromozomii Y complet, bărbații și femelele sunt încă necesare pentru reproducere.
În aceste cazuri, gena „switch principal” SRY care determină boala genetică s-a mutat într-un cromozom diferit, ceea ce înseamnă că aceste specii produc masculi fără a avea nevoie de un cromozom Y. Cu toate acestea, noul cromozom care determină sexul - pe care îl face SRY - ar trebui apoi să înceapă din nou procesul de degenerare din cauza aceleiași lipse de recombinare care i-a condamnat cromozomul Y anterior.
Totuși, lucrul interesant la oameni este că, deși cromozomul Y este necesar pentru reproducerea normală a omului, multe dintre gene pe care le transportă nu sunt necesare dacă utilizați tehnici de reproducere asistată. Aceasta înseamnă că, în curând, inginerie genetică poate fi în măsură să înlocuiască funcția genică a cromozomului Y, permițând cuplurilor de sex de sex sau bărbați infertili să conceapă. Cu toate acestea, chiar dacă toată lumea ar putea fi concepută în acest fel, pare foarte puțin probabil ca oamenii fertili să înceteze să se reproducă în mod natural.
Deși aceasta este o zonă interesantă și dezbătută fierbinte a cercetării genetice, nu trebuie să vă faceți griji. Nici măcar nu știm dacă cromozomul Y va dispărea deloc. Și, așa cum am arătat, chiar dacă se întâmplă, cel mai probabil vom continua să avem nevoie de bărbați pentru ca reproducerea normală să poată continua.
Într-adevăr, perspectiva unui sistem de tip „animal de fermă” în care câțiva bărbați „norocoși” sunt selectați ca tată, majoritatea copiilor noștri nu este cu siguranță la orizont. În orice caz, în următorii 4, 6 milioane de ani vor exista preocupări mult mai presante.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Darren Griffin, profesor de genetică, Universitatea Kent
Peter Ellis, lector în biologie moleculară și reproducere, Universitatea din Kent
