Το χρωμόσωμα Υ εξαφανίζεται αλλά μια νέα ανακάλυψη φέρνει ελπίδα για την ανθρωπότητα

Το φύλο των εμβρύων σε ανθρώπους και άλλα θηλαστικά ορίζεται από το χρωμόσωμα Υ. Ωστόσο, το ανθρώπινο χρωμόσωμα Υ εκφυλίζεται και μπορεί να εξαφανιστεί σε μερικά εκατομμύρια χρόνια, οδηγώντας στο τέλος της ανθρωπότητας, εκτός αν αναπτύξουμε ένα νέο γονίδιο φύλου.

Τώρα, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο «Proceedings of the National Academy of Science» δείχνει πώς ένα είδος αρουραίου έχει αναπτύξει ένα νέο γονίδιο που καθορίζει το αρσενικό.

Πώς το χρωμόσωμα Υ καθορίζει το ανθρώπινο φύλο

Στους ανθρώπους, όπως και στα άλλα θηλαστικά, τα θηλυκά έχουν δύο χρωμοσώματα Χ, ενώ τα αρσενικά έχουν ένα Χ και ένα μικροσκοπικό χρωμόσωμα που ονομάζεται Υ. Τα ονόματα δεν έχουν καμία σχέση με το σχήμα τους- το Χ σήμαινε «άγνωστο».

Το Χ περιέχει περίπου 900 γονίδια που ορίζουν λειτουργίες άσχετες με το φύλο. Το Υ όμως περιέχει μόλις 55 γονίδια και απλό επαναλαμβανόμενο DNA που δεν φαίνεται να κάνει τίποτα.

Ωστόσο το χρωμόσωμα Υ έχει μεγάλη ισχύ, επειδή περιέχει ένα πολύ σημαντικό γονίδιο που δίνει το έναυσμα για την ανάπτυξη του αρσενικού εμβρύου. Περίπου 12 εβδομάδες μετά τη σύλληψη, αυτό το κύριο γονίδιο ενεργοποιεί άλλα γονίδια που ορίζουν την ανάπτυξη του όρχεως. Ο εμβρυϊκός όρχις παράγει ανδρικές ορμόνες (τεστοστερόνη και τα παράγωγά της), γεγονός που εξασφαλίζει ότι το μωρό θα αναπτυχθεί ως αγόρι.

Αυτό το κύριο γονίδιο SRY (sex region on the Y) του φύλου ανακαλύφθηκε το 1990 και λειτουργεί ενεργοποιώντας ένα γενετικό μονοπάτι που ξεκινά από ένα γονίδιο που ονομάζεται SOX9, το οποίο αποτελεί κλειδί για την αρσενική ταυτοποίηση όλων των σπονδυλωτών, αν και δεν ανήκει στα χρωμοσώματα του φύλου.

Η εξαφάνιση του χρωμοσώματος Y

Τα περισσότερα θηλαστικά έχουν ένα Χ και ένα Υ χρωμόσωμα παρόμοιο με το δικό μας- ένα Χ με πολλά γονίδια και ένα Υ με το SRY και μερικά άλλα. Αυτό το σύστημα παρουσιάζει προβλήματα λόγω της άνισης δοσολογίας των γονιδίων Χ στα αρσενικά και στα θηλυκά είδη.

Αυτό που έχει εντυπωσιάσει τους ερευνητές, είναι ότι ο πλατύπους της Αυστραλίας έχει εντελώς διαφορετικά χρωμοσώματα φύλου που μοιάζουν περισσότερο με εκείνα των πτηνών. Στους πλατύποδες, το ζεύγος ΧΥ είναι απλώς ένα συνηθισμένο χρωμόσωμα, με δύο ίσα μέλη. Αυτό υποδηλώνει ότι κάποτε τα θηλαστικά Χ και Υ ήταν ένα συνηθισμένο ζεύγος χρωμοσωμάτων.

Αυτό πρέπει να σημαίνει ότι το χρωμόσωμα Υ έχει χάσει 900-55 ενεργά γονίδια κατά τη διάρκεια των 166 εκατομμυρίων ετών που οι άνθρωποι και οι πλατύποδες εξελίσσονται χωριστά. Αυτή είναι μια απώλεια περίπου πέντε γονιδίων ανά εκατομμύριο χρόνια. Με αυτόν τον ρυθμό, τα τελευταία 55 γονίδια θα έχουν χαθεί σε 11 εκατομμύρια χρόνια.

Τρωκτικά χωρίς χρωμόσωμα Υ

Τα καλά νέα είναι ότι μια ομάδα με επικεφαλής την βιολόγο του Πανεπιστημίου Hokkaido, Asato Kuroiwa, ανακάλυψε δύο είδη τρωκτικών που έχουν χάσει το χρωμόσωμά τους Υ και εξακολουθούν να επιβιώνουν.

Οι τυφλοπόντικες της ανατολικής Ευρώπης και οι αρουραίοι της Ιαπωνίας, έχουν ορισμένα είδη τα οποία έχουν χάσει εντελώς το χρωμόσωμα Υ και το SRY. Το χρωμόσωμα Χ παραμένει, σε μονή ή διπλή δόση και στα δύο φύλα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα περισσότερα από τα γονίδια στο Y των αρουραίων είχαν μεταφερθεί σε άλλα χρωμοσώματα. Ωστόσο δεν βρήκαν κανένα ίχνος του SRY, ούτε του γονιδίου που το υποκαθιστά. Η ομάδα ανακάλυψε μια μικροσκοπική διαφορά κοντά στο βασικό γονίδιο φύλου SOX9, στο χρωμόσωμα 3 του αρουραίου. Ένας μικρός διπλασιασμός μόνο 17.000 ζευγών βάσεων ανάμεσα από 3 δισεκατομμύρια, υπήρχε μόνο στα αρσενικά.

Στη μελέτη τους, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι αυτό το μικρό κομμάτι διπλασιασμένου DNA περιέχει τον «διακόπτη» που ενεργοποιεί το SOX9 σε απάντηση στο SRY. Όταν εισήγαγαν αυτόν τον διπλασιασμό σε ποντίκια, διαπίστωσαν ότι ενισχύει τη δραστηριότητα του SOX9, οπότε η αλλαγή θα μπορούσε να επιτρέψει στο SOX9 να λειτουργεί χωρίς το SRY.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον των ανδρών

Ορισμένες σαύρες και φίδια αποτελούνται μόνο από θηλυκά και μπορούν να γεννήσουν αυγά από τα δικά τους γονίδια, μια διαδικασία γνωστή ως παρθενογένεση. Αυτό όμως δεν μπορεί να συμβεί στον άνθρωπο ή σε άλλα θηλαστικά επειδή έχουμε τουλάχιστον 30 κρίσιμα γονίδια που λειτουργούν μόνο αν προέρχονται από τον πατέρα. Τι σημαίνει λοιπόν η εξαφάνιση του χρωμοσώματος Υ για το μέλλον της ανθρωπότητας;

Τα νέα ευρήματα υποστηρίζουν ότι στο μέλλον, οι άνθρωποι μπορεί να αναπτύξουν ένα νέο γονίδιο που θα καθορίζει το φύλο. Ωστόσο, η εξέλιξη ενός νέου γονιδίου που καθορίζει το φύλο ενέχει κινδύνους. Τι θα συμβεί αν εξελιχθούν πολλά συστήματα σε διαφορετικά μέρη του κόσμου; Ένας «πόλεμος» των γονιδίων που καθορίζουν το φύλο θα μπορούσε να οδηγήσει στον διαχωρισμό νέων ειδών, κάτι που συνέβη με τους τυφλοπόντικες και τους αρουραίους της Ιαπωνίας.

Έτσι, αν κάποιος επισκεφτεί τη Γη σε 11 εκατομμύρια χρόνια, μπορεί να βρει πολλά και διαφορετικά ανθρώπινα είδη, τα οποία θα ξεχωρίζουν από τα διαφορετικά συστήματα διαχωρισμού των φύλων.

ΠΗΓΗ: The Conversation

www.ertnews.gr

Διαβάστε περισσότερα… Read More