Sexul oamenilor și altor mamifere este decis de o genă. Bărbații se nasc cu un cromozom Y și cun cromozom X, iar femeile, cu doi cromozomi X. Dar cromozomul Y uman este în proces de degenerare și ar putea dispărea în câteva milioane de ani, ducând la extincția oamenilor, dacă nu dezvoltăm o nouă genă sexuală, relatează Science Alert.
Vestea bună este că două specii de rozătoare și-au pierdut deja cromozomul Y, dar au supraviețuit.
Un studiu recent publicat în jurnalul Proceedings of the National Academy of Science arată cum șobolanul spinos a dezvoltat o nouă genă care determină sexul masculilor.
Cum determină cromozomul Y sexul la oameni
La oameni, ca și la alte mamifere, femelele au doi cromozomi X, iar masculii au un singur X și un cromozom Y.
X conține aproximativ 900 de gene care îndeplinesc diverse roluri care nu au legătură cu sexul. Dar Y conține puține gene (aproximativ 55) și o cantitate mare de ADN necodificator - ADN simplu repetitiv, care nu pare să facă nimic.
Dar cromozomul Y conține și o genă extrem de importantă, care dă startul dezvoltării masculine în embrion. La aproximativ 12 săptămâni de la concepție, această genă principală dă startul altor gene care reglează dezvoltarea testiculului. Testiculul embrionar produce hormoni masculini (testosteron și derivații săi), ceea ce face că bebelușul să se dezvolte ca un băiat.
Această genă principală a sexului a fost identificată ca SRY (regiunea sexuală pe Y) în 1990. Funcționează prin declanșarea unei căi genetice care începe cu o genă numită SOX9, care este cheia pentru determinarea masculină la toate vertebratele, deși nu se află pe cromozomii sexuali.
Majoritatea mamiferelor au cromozomi X și Y asemănător cu al nostru; un X cu multe gene și un Y cu SRY și alte câteva. Acest sistem vine cu probleme, din cauza dozei inegale de gene X la bărbați și femei.
Cum a evoluat un sistem atât de ciudat? Descoperirea surprinzătoare este că ornitorincul din Australia are cromozomi sexuali complet diferiți, mai mult ca cei ai păsărilor.
La ornitorinc, perechea XY este doar un cromozom obișnuit, cu doi membri egali. Acest lucru sugerează că X și Y erau o pereche obișnuită de cromozomi la mamifere, cu mult timp în urmă.
La rândul său, acest lucru trebuie să însemne că cromozomul Y a pierdut peste 800 de gene active în cei 166 de milioane de ani în care oamenii și ornitorincul au evoluat separat. Aceasta este o pierdere de aproximativ cinci gene la un milion de ani. În acest ritm, ultimele 55 de gene vor dispărea în 11 milioane de ani.
Afirmația cu privire la dispariția iminentă a cromozomului Y uman a creat controverse și există mai multe ipoteze cu privire la durata de viață așteptată a cromozomului nostru Y - estimări între infinit și câteva mii de ani.
Vestea bună este că știm că există două linii de rozătoare care și-au pierdut deja cromozomul Y și încă supraviețuiesc.
La unele specii de cârtițe din Europa de Est și șobolani spinoși din Japonia, cromozomul Y și SRY au dispărut complet. Cromozomul X rămâne, în doză unică sau dublă la ambele sexe.
Deși nu este încă clar cum este determinat sexul la cârtițe fără gena SRY, o echipă condusă de biologul Asato Kuroiwa de la Universitatea Hokkaido a avut mai mult noroc cu șobolanul spinos - un grup de trei specii de pe diferite insule japoneze, toate pe cale de dispariție.
Echipa lui Kuroiwa a descoperit că majoritatea genelor de pe cromozomul Y al șobolanilor spinoși au fost mutate în alți cromozomi. Dar nu a găsit niciun semn de SRY și nici gena care o înlocuiește. A găsit în schimb un mic fragment de ADN duplicat care ajută la determinarea sexului masculin.
Posibila dispariție a cromozomului Y uman a stârnit speculații despre viitorul nostru, ca specie.
Unele șopârle și șerpi sunt specii exclusiv feminine și pot face ouă din propriile lor gene, prin ceea ce se numește partenogeneză. Dar acest lucru nu se poate întâmpla la oameni sau la alte mamifere, deoarece avem cel puțin 30 de gene esențiale care funcționează numai dacă provin de la tată prin intermediul spermei.
Pentru a ne reproduce, avem nevoie de spermă și avem nevoie de bărbați, ceea ce înseamnă că sfârșitul cromozomului Y ar putea anunța dispariția rasei umane.
Dar noua descoperire susține o posibilitate alternativă: oamenii pot dezvolta o nouă genă care determină sexul.
Cu toate acestea, evoluția unei noi gene care determină sexul vine cu unele riscuri. Ce se întâmplă dacă în diferite părți ale lumii evoluează sisteme diferite? Un „război” al genelor sexuale ar putea duce la separarea de noi specii, așa cum s-a întâmplat la cârtiță și șobolani spinoși.
