Hromosom Y polako nestaje, hoće li s njim izumrijeti i čovječanstvo?

Gen koji određuje muškarce na Y hromosomu odlučuje o spolu djeteta kod čovjeka, a isti je slučaj i s drugim sisavcima. Ipak, ljudski hromosom Y degenerira i mogao bi nestati za nekoliko miliona godina, što bi moglo dovesti do izumiranja ljudske rase ako u međuvremenu ne razvijemo novi spolni gen, prenosi Dnevnik.hr.

Dvije vrste glodavaca već su izgubile svoj hromosom Y, no to nije prouzrokovao njihov nestanak, tako da je to dobra vijest za izglede opstanka ljudske rase. Nova naučna studija objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of Science pokazuje kako je bodljikavi štakor razvio novi gen koji određuje mužjaka. Rezultate tog istraživanja u članku za The Conversation objasnila je neovisna stručnjakinja Jenny Graves, profesorica genetike s australijskog UniverzitetaLa Trobe.

Važnost hromosoma Y i njegov put prema nestanku

Kod ljudi i drugih sisara ženke imaju dva hromosoma X, a mužjaci jedan hromosom X i maleni hromosom koji se zove Y, iako njihovi nazivi nemaju nikakve veze s njihovim oblikom. Hromosom X sadrži oko 900 gena koji obavljaju razne poslove koji nisu povezani sa spolom. Hromosom Y, s druge strane, sadrži malo gena (njih oko 55) i puno nekodirajućeg DNK-a (jednostavnog DNK-a koji se ponavlja i koji ne čini ništa).

No hromosom Y je snažan jer sadrži vrlo važan gen koji pokreće muški razvoj u embriju. Oko 12 sedmica nakon začeća taj glavni gen uključuje druge koji reguliraju razvoj testisa. Embrionalni testis proizvodi muške hormone (testosteron i njegove derivate), koji osiguravaju da se beba razvija kao dječak, pojašnjava Graves.

Taj glavni spolni gen identificiran je kao SRY (spolna regija na Y) 1990. godine i djeluje tako da pokreće genetski put koji počinje s genom koji se zove SOX9 i koji je ključan za određivanje mužjaka kod svih kralješnjaka, iako ne leži na spolnim hromosomima, dodaje australijska profesorica genetike.

Većina sisara ima hromosom X i Y sličan ljudskom, gdje njihov X ima puno gena, a Y ima SRY, plus još nekoliko drugih gena. Riječ je o sistemu koji dolazi s problemima zbog nejednake doze X gena kod muškaraca i žena, napominje Graves.

Naša tvrdnja o skoroj smrti ljudskog Y-a izazvala je bijes, a do danas postoje tvrdnje i protutvrdnje o očekivanom vijeku trajanja našeg hromosoma Y, procjene variraju između beskonačnosti i nekoliko tisuća godina, kaže Graves referirajući se na vlastito istraživanje koje je objavljeno na portalu Core, koji prikuplja studije s otvorenim pristupom iz drugih repozitorija i znanstvenih časopisa.

Neki glodavci već riješili problem

Naučnici ipak znaju za dvije vrste glodara koje su već izgubile svoj hromosom Y, ali koje su preživjele tu promjenu.

Krtice voluharice u istočnoj Evropi i bodljikavi štakori u Japanu mogu se pohvaliti nekim vrstama, kod kojih su Y hromosom i SRY potpuno nestali. Hromosom X ostaje u jednoj ili dvostrukoj dozi, u oba spola tih vrsta glodara, pojašnjava Graves.

Navodi primjer ranije spomenutog naučlnog istraživanja japanskih naučnika, objavljenom u časopisu PNAS, u kojem je otkriveno da je većina gena na hromosomu Y bodljikavih štakora premještena na druge hromosome, no nisu međutim pronašli SRY gen niti neki drugi gen koji bi bio njegova zamjena. Međutim, pronašli su sekvence koje su bile u genomima mužjaka, ali ne i ženki, pročistili ih i testirali na štakorima te došli do spoznaje da postoji malena razlika u blizini ključnog spolnog gena SOX9, na hromosomu 3 bodljikavog štakora. Riječ je bila o malom udvostručenju koje je primijećeno samo kod mužjaka, ali ne i ženki tih štakora.

Japanska studija sugerira da taj mali komad dupliciranog DNK-a sadrži prekidač, koji normalno uključuje SOX9 kao odgovor na SRY. Kad je to dupliciranje napravljeno i na miševima, japanski su naučnici otkrili da ono pojačava aktivnost gena SOX9, tako da bi promjena mogla omogućiti SOX9 da radi bez gena SRY.

Evolucijski nestanak ljudskog hromosoma Y izazvao je nagađanja o budućnosti naše vrste.

Neki gušteri i zmije samo su ženske vrste i mogu napraviti jajašca iz vlastitih gena procesom poznatim kao partenogeneza. Ali to se ne može dogoditi kod ljudi ili drugih sisara jer imamo najmanje 30 ključnih ‘utisnutih’ gena koji rade samo ako dolaze od oca preko sperme. Da bismo se razmnožavali, trebamo spermu i trebamo muškarce, što znači da bi kraj hromosoma Y mogao biti najava izumiranja ljudske rase, pojašnjava Graves.

Japanska studija međutim podupire alternativu – da ljudi mogu razviti novi gen koji određuje spol.

Evolucija novoga gena koji određuje spol ipak ne dolazi bez vlastitih rizika, tvrdi Graves. Šta ako se više od jednog novog sistema razvije u različitim dijelovima svijeta, pita australijska stručnjakinja.

Rat spolnih gena mogao bi dovesti do odvajanja novih vrsta, što je upravo ono što se dogodilo s krticama i štakorima. Dakle, ako bi neko posjetio Zemlju u roku od 11 miliona godina, možda ne bi našao ljude, ili nekoliko različitih ljudskih vrsta, razdvojene svojim različitim sustavima određivanja spola, zaključuje Graves.