Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?

Chromosom Y bez wątpienia w jakiś sposób jest symbolem męskości. W końcu tutaj znajduje się gen SRY, który określa, czy zarodek rozwinie się jako mężczyzna (XY), czy kobieta (XX). Problem jednak w tym, że choć inicjuje płeć męską, chromosom Y zawiera niewiele innych genów i przy okazji nie jest niezbędny do życia. W końcu kobiety jakoś dają sobie radę.

Chromosom Y

Na tym nie koniec złych wiadomości, bo chromosom Y ulega szybkiej degeneracji. To sprawia, że samice mają dwa zupełnie normalne chromosomy X, a samce zwyczajny chromosom X i nieco poturbowany chromosom Y.

Jeśli poziom degeneracji utrzyma się, chromosom Y ma zaledwie 4,6 miliona lat zanim całkowicie zniknie. Wydaje ci się, że to bardzo długo? Warto dodać, że życie na Ziemi toczy się od 3,5 miliarda lat.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Coś poszło nie tak

Jednak chromosom Y nie zawsze był taki nieudolny. Jeśli cofniemy się 166 milionów lat wstecz, dla pierwszych ssaków wszystko wyglądało nieco inaczej. Wczesny chromosom „proto-Y” pierwotnie był tej samej wielkości co chromosom X i właściwie zawierał te same geny. Miał jednak zasadniczą wadę – występował tylko w jednym egzemplarzu w przeciwieństwie do pozostałych.

Oznacza to, że geny na chromosomie Y nie mogą ulegać rekombinacji, czyli „tasowaniu” genów w każdym pokoleniu, co pomaga wyeliminować szkodliwe mutacje. Bez takiej możliwości, geny na chromosomie Y w miarę czasu zaczęły ulegać degeneracji, by ostatecznie zupełnie zniknąć z genomu.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Dobra wiadomość

Dobra wiadomość jest taka, że ostatnie badania pokazały, jak chromosom Y opracował sprytne mechanizmy, by spowolnić tempo utraty genów, być może zupełnie je zatrzymać. Analiza przeprowadzona przez duński zespół badawczy obejmowała sekwencjonowanie fragmentów chromosomu Y 62 różnych mężczyzn.

Badanie pokazało, że istnieje pewna podatność na rearanżacje strukturalne umożliwiające nabycie wielu kopii genów, które wspierają zdrowe funkcje plemników i łagodzą degradację. Znaleziono także dość niezwykłe struktury zwane sekwencjami palindromowymi, które opracował chromosom Y.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Sekwencje palindromowe

Sekwencje palindromowe również chronią geny przed dalszą degradacją. Podczas badań, naukowcy zarejestrowali wysoki odsetek „konwersji genów” w obrębie sekwencji palindromowych na chromosomie Y.

Właściwie chodzi tu o proces kopiowania i „wklejania” genów, który umożliwia naprawienie tych uszkodzonych korzystając z nieuszkodzonej kopii jako szablonu.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Dobór naturalny

Dysponujemy wieloma dowodami, że amplifikacja genu chromosomu Y jest zasadą, a właśnie te geny odgrywają kluczową rolę w produkcji nasienia. Jak piszą naukowcy w czasopiśmie Molecular Biology and Evolution, wzrost liczby kopii genów jest wynikiem doboru naturalnego, przynajmniej u myszy.

W kwestii tego, czy chromosom Y rzeczywiście zniknie, społeczność naukowa jest bardzo podzielona. Niektórzy twierdzą, że tak, inni, że raczej nie. Ta ostatnia grupa uważa, że chromosom Y posiada mechanizmy ochronne, które go uratują. Debata jest jednak otwarta i trwa.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Długoterminowa perspektywa

Jenny Graves z La Trobe University w Australii uważa jednak, że mechanizm obronny to ostatnia deska ratunku dla chromosomu Y, która w końcu zawiedzie. Spoglądając z perspektywy długoterminowej, chromosom Y jest skazany na zagładę.

Graves wskazuje gatunki, które całkowicie straciły chromosom Y. Argumentuje także, że procesy genów, które zostają utracone lub stworzone, nieuchronnie prowadzą do kłopotów z płodnością. To z kolei może doprowadzić do powstania zupełnie nowych gatunków.

Chromosom Y ulega degeneracji i powoli zaczyna znikać. Co to właściwie oznacza dla mężczyzn?
Udostępnij

Co z mężczyznami?

Zniknięcie chromosomu Y nie oznacza upadku mężczyzn. Nawet u gatunków, które już utraciły chromosomy Y, do rozmnażania nadal konieczna jest samica i samiec. W takich przypadkach gen SRY po prostu przeniósł się do innego chromosomu. Nowy chromosom, który będzie determinował płeć (ten, do którego przeniósł się gen SRY) również z czasem rozpocznie proces degeneracji z tego samego powodu, co chromosom Y – przez brak rekombinacji.

Dysponujemy również różnymi technikami inżynierii genetycznej, dzięki czemu wkrótce funkcje genu chromosomu Y mogą zostać zastąpione, jednak mało prawdopodobne, by ludzie przestali się rozmnażać w sposób naturalny. Choć temat rozpoczął gorącą dyskusję, póki co nie ma powodów do obaw, przynajmniej przez najbliższe 4,6 miliona lat.