Като допълнителен бонус, загубата на Y хромозомата може да доведе до еволюцията на нови човешки видове.
Само Y хромозома
Човешкият план се крие в нашите клетки. В 23 двойки хромозоми има 20 344 гена. Всяка двойка съдържа една хромозома, която наследяваме от нашите майки, и друга, която наследяваме от баща си.
Две хромозоми в една двойка са почти идентични и носят едни и същи гени. Следователно всяка клетка съдържа две копия на всеки ген. Ако едно копие е дефектно, другото все още може да поддържа функционирането на клетката.
Но сред 23-те двойки хромозоми – половите хромозоми – една се откроява. Половите хромозоми са еднакви при жените: две X, но при мъжете двойката се състои от X хромозома и Y хромозома.
Това е проблем, когато мъжът произвежда сперма.
В тестисите се случва „мейоза“, процес, при който всички хромозоми се присъединяват към своите партньори, обменят своите гени и премахват мутациите. Но Y хромозомата няма партньор, с който да обменя нещо. Следователно, той се свива, когато се натрупват отрицателни мутации.
Малко по-просто: жената гарантира, че женската полова хромозома остава здрава с двойката X хромозоми, докато мъжът не прави същото за Y хромозомата.
Y хромозомата се е превърнала в сянка на себе си. При нашите ранни предшественици бозайници той е съдържал около 1500 гена, но сега само 50 остават активни.
Един от тях винаги поддържаше човека жив. Така нареченият SRY ген, разположен на Y хромозомата, осигурява развитието на тестисите в мъжкия плод, като произвежда протеини, които активират гена SOX9 (разположен на хромозома № 17).
Без Y хромозомата всички ембриони растат в женски. Това ще бъде краят на вида, освен ако не се замени функцията на хромозомата Y. Точно това се е случило при пет вида бозайници.
Нов път към тестисите
Един от петте вида е гризачът Tokudaea osimensis, който живее само на остров Амами Ошима, на 380 километра южно от главния остров на Япония.
Мишката няма Y хромозома и SRY ген, но все пак произвежда мъже. Мистерията е как е успял да стимулира активността на гена SOX9 и по този начин развитието на тестисите.
За да намери отговор, изследователски екип, ръководен от биолога Асато Куройва, сравни геномите на три жени и три мъже.
като него Блед Мъжките имат допълнително копие на ДНК последователността на хромозома 3, където се намира генът SOX9 при гризачите. Последователността, наречена Enh14, се предполага, че насърчава активността на SOX9 и по този начин развитието на тестисите.
За да докажат, че допълнителното копие на Enh14 наистина е причината за развитието на мъжките характеристики, изследователите вмъкнаха ДНК последователността в ембриони на тестови мишки, които имаха XX полови хромозоми – т.е. женски – които веднага започнаха да развиват тестиси.
Изводът беше ясен: копия на Enh14 стимулират активността на гена SOX-9 до такава степен, че той замества Y хромозомата и гена SRY.
За Kuriwa резултатът дойде след близо 20 години борба за получаване на разрешение за провеждане на изследвания на застрашени видове.
„Крайната ми цел беше да намеря механизъм за определяне на пола, който не зависи от Y хромозомата“, казва тя. Наука в снимки.
Kuroiwa иска да проучи дали други ДНК последователности играят роля в определянето на пола при гризачи. Тя също се надява да получи достъп до тъканни проби от четири други вида гризачи, които нямат Y хромозома.
Единият е тясно свързан вид на съседния остров, който вероятно използва същия механизъм.
Другите три вида са тясно свързани с японския плъх и живеят в Източна Европа и Централна Азия. Те може да имат други начини да оцелеят без Y хромозомата.
Дефицитът на Y води до появата на нови видове
Алтернативни механизми за образуване на мъже възникват с упадъка на хромозомата Y. Популациите на видовете се разделят, което кара някои животни да използват класически Y хромозоми, а други да използват нови методи.
Това разделение изолира групите една от друга генетично, тъй като те не могат да създадат потомство заедно, което автоматично води до еволюцията на различни видове.
Ако хората също загубят Y хромозомата, можем да очакваме подобна еволюция, смята австралийският генетик Джени Грийвс.
Тя прогнозира, че Y хромозомата ще изчезне напълно в рамките на 11 милиона години. Дотогава хората могат да изглеждат много различни.
„Ако някой посети Земята след 11 милиона години, няма да намери хора тук или множество човешки видове, разделени от различни системи за определяне на пола“, казва Грийвс.
Загубата на Y хромозомата не би означавала незабавен край на човечеството, а по-скоро началото на една изцяло нова глава.
„Удобен за хипстър органайзер. Мислител. Комуникатор. Печелен с награди уеб нинджа. Типичен геймър. Зъл гуру на зомбитата. Фен на бирата.“