Moški počasi izgubljajo svoj kromosom Y, a novo odkritje spolnega gena pri podganah prinaša upanje za človeštvo, pravijo znanstveniki.
O spolu človeških in drugih sesalcev odloča gen na kromosomu Y, ki določa moški spol. Toda človeški kromosom Y se slabša in lahko v nekaj milijonih let izgine, kar bo povzročilo naše izumrtje, če ne bomo razvili novega spolnega gena. Dve veji glodavcev sta namreč že izgubili svoj kromosom Y in dočakali svojo smrt.
Nov članek v reviji Proceedings of the National Academy of Science prikazuje, kako je vrsta podgan razvila nov gen, ki določa moške.
Kako kromosom Y določa človeški spol
Pri ljudeh, tako kot pri drugih sesalcih, imajo samice dva kromosoma X, samci pa en sam kromosom X in majhen kromosom, imenovan Y. Imena nimajo nič skupnega z obliko; X je pomenil “neznano”.
X vsebuje približno 900 genov, ki opravljajo različne naloge, ki niso povezane s spolom. Y pa vsebuje malo genov (približno 55) in veliko nekodirajoče DNK – preproste, ponavljajoče se DNK, za katero se zdi, da ne počne ničesar.
Vendar je kromosom Y zelo pomemben, saj vsebuje zelo pomemben gen, ki začenja razvoj moškega zarodka. Približno 12 tednov po spočetju ta glavni gen vključi druge gene, ki uravnavajo razvoj semenčic. Zarodni testis proizvaja moške hormone (testosteron in njegove derivate), kar zagotavlja, da se otrok razvije kot deček.
Ta glavni spolni gen je bil leta 1990 identificiran kot SRY (sex region on the Y). Deluje tako, da sproži genetsko pot, ki se začne z genom, imenovanim SOX9, ki je ključen za določanje moških pri vseh vretenčarjih, čeprav ne leži na spolnih kromosomih.
Izginjanje Y
Večina sesalcev ima kromosoma X in Y, podobna našemu; X z veliko geni in Y s SRY ter nekaj drugimi. Ta sistem prinaša težave zaradi neenakega odmerka genov X pri samcih in samicah.
Kako se je razvil tako nenavaden sistem? Presenetljiva ugotovitev je, da ima avstralski kljunaš (platypus) povsem drugačne spolne kromosome, bolj podobne tistim pri pticah. Par XY je pri platipus navaden kromosom z dvema enakima članoma. To kaže, da sta bila X in Y pri sesalcih še ne tako dolgo nazaj navaden par kromosomov.
To pa mora pomeniti, da je kromosom Y v 166 milijonih let, kolikor se ljudje in platipusi razvijajo ločeno, izgubil 900-55 aktivnih genov. To je izguba približno petih genov na milijon let. S takšno hitrostjo bo zadnjih 55 genov izginilo v 11 milijonih let.
Glodavci brez kromosoma Y
Dobra novica je, da poznamo dve liniji glodavcev, ki sta že izgubili kromosom Y, a še vedno živita. Krtki v vzhodni Evropi in podgane na Japonskem so vrsta, pri katerih sta kromosom Y in SRY popolnoma izginila. Kromosom X je ostal v enem ali dveh odmerkih pri obeh spolih.
Čeprav še ni jasno, kako krti določajo spol brez gena SRY, je imela ekipa pod vodstvom biologa Asata Kuroiwa z univerze Hokaido več sreče pri vrsti podgan spiny rat (Rattus praetor) – skupini treh vrst na različnih japonskih otokih, ki so vse ogrožene.
Kuroiwova ekipa je odkrila, da je bila večina genov na Y ostrih podgan premeščena na druge kromosome. Vendar ni našla nobenih znakov SRY ali gena, ki ga nadomešča. Zdaj so končno objavili uspešno identifikacijo v reviji PNAS. Ekipa je našla zaporedja, ki so bila v genomih samcev, ne pa tudi samic, nato pa jih je izpopolnila in zaporedje testirala na vsaki posamezni podgani.
Odkrili so majhno razliko v bližini ključnega spolnega gena SOX9 na 3. kromosomu trnaste podgane. Majhna podvojitev (le 17.000 baznih parov od več kot 3 milijard) je bila prisotna pri vseh samcih in nobeni samici. Domnevajo, da ta majhen del podvojene DNK vsebuje stikalo, ki običajno vklopi SOX9 kot odziv na SRY. Ko so to podvojitev vnesli v miši, so ugotovili, da poveča aktivnost SOX9, zato bi lahko sprememba omogočila delovanje SOX9 brez SRY.
Kaj to pomeni za prihodnost moških
Evolucijsko gledano skorajšnje izginotje človeškega kromosoma Y je sprožilo ugibanja o naši prihodnosti.
Nekateri kuščarji in kače so izključno ženske vrste in lahko ustvarijo jajca iz svojih genov s tako imenovano partenogenezo. Vendar se to pri ljudeh in drugih sesalcih ne more zgoditi, saj imamo vsaj 30 ključnih “vtisnjenih” genov, ki delujejo le, če jih dobimo od očeta prek sperme.
Za razmnoževanje potrebujemo spermo in potrebujemo moške, kar pomeni, da bi konec kromosoma Y lahko pomenil izumrtje človeške rase. Nova ugotovitev sicer podpira drugo možnost – da lahko ljudje razvijejo nov gen, ki določa spol.
Vendar je razvoj novega gena, ki določa spol, povezan s tveganji. Kaj če se v različnih delih sveta razvije več novih sistemov? “Vojna” spolnih genov bi lahko privedla do ločitve novih vrst, kar se je zgodilo pri krtkih in nekaterih vrstah podgan.
Če bo torej kdo čez 11 milijonov let obiskal Zemljo, morda ne bi našel nobenega človeka – ali pa več različnih človeških vrst, ki bi jih ločili različni sistemi za določanje spola.
PREBERITE TUDI: Študija: Moški pogosteje umrejo zaradi neumnosti, ki jih počnejo
