Y-kromosomi voi olla maskuliinisuuden symboli, mutta on yhä selvempää, että se on kaikkea muuta kuin vahvaa ja kestävää. Vaikka siinä on “pääkytkin” -geeni, SRY, joka määrittää, kehittyykö alkio urospuolisena (XY) vai naispuolisena (XX), se sisältää hyvin vähän muita geenejä ja on ainoa kromosomi, jota ei tarvita elämän kannalta. Naiset hoitavat loppujen lopuksi hienosti ilman yhtä.
Lisäksi Y-kromosomi on rappeutunut nopeasti, jolloin naisilla on kaksi täysin normaalia X-kromosomia, mutta miehillä, joilla on X ja kutistunut Y. Jos sama rappeutumisaste jatkuu, Y-kromosomilla on jäljellä vain 4, 6 miljoonaa vuotta, ennen kuin se katoaa kokonaan. . Tämä saattaa kuulostaa kauan, mutta ei silloin, kun ajatellaan, että elämä on ollut maapallolla 3, 5 miljardia vuotta.
Y-kromosomi ei ole aina ollut tällainen. Jos kelaamme taaksepäin 166 miljoonaan vuoteen sitten ensimmäisiin nisäkkäisiin, tarina oli täysin erilainen. Varhainen ”proto-Y” -kromosomi oli alun perin sama koko kuin X-kromosomi ja sisälsi kaikki samat geenit. Y-kromosomeilla on kuitenkin perustava virhe. Toisin kuin kaikki muut kromosomit, joista meillä on kahdessa kopiossa jokaisessa solussa, Y-kromosomit ovat aina läsnä yhtenä kopiona, siirtyneenä isiltä pojilleen.
Tämä tarkoittaa, että Y-kromosomin geeneissä ei voida suorittaa geneettistä rekombinaatiota, jokaisen sukupolven geenien "sekoittumista", joka auttaa poistamaan vahingolliset geenimutaatiot. Koska rekombinaation edut puuttuvat, Y-kromosomaaligeenit rappeutuvat ajan myötä ja häviävät lopulta genomista.
Y-kromosomi punaisella, paljon suuremman X-kromosomin vieressä (National Human Genome Research Institute) Tästä huolimatta viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että Y-kromosomi on kehittänyt joitain melko vakuuttavia mekanismeja jarrujen asettamiseksi hidastamaan geenin menetyksen mahdollista pysähtymistä.
Esimerkiksi äskettäisessä tanskalaisessa tutkimuksessa, joka julkaistiin PLoS Genetics-julkaisussa, sekvensoitiin Y-kromosomin osia 62: lta eri mieheltä ja todettiin, että se on alttiina suurille rakenteellisille uudelleenjärjestelyille, jotka sallivat ”geenin monistumisen” - monien kopioiden hankkimisen, jotka edistävät terveyttä siittiöiden toiminta ja lievittää geenin menetyksiä.
Tutkimus osoitti myös, että Y-kromosomi on kehittänyt epätavallisia rakenteita, nimeltään “palindromeja” (DNA-sekvenssit, jotka lukevat samaa eteenpäin kuin taaksepäin - kuten sana “kajakki”), jotka suojaavat sitä edelleen hajoamiselta. He kirjasivat suuren määrän ”geenimuuntamistapahtumia” Y-kromosomin palindromisissa sekvensseissä - tämä on pohjimmiltaan “kopioi ja liitä” -prosessi, jonka avulla vaurioituneet geenit voidaan korjata käyttämällä vahingoittumatonta varmuuskopiota mallina.
Kun tarkastellaan muita lajeja (Y-kromosomeja esiintyy nisäkkäissä ja joissakin muissa lajeissa), kasvava näyttökerroin osoittaa, että Y-kromosomigeenien monistaminen on yleinen periaate. Näillä monistetuilla geeneillä on kriittinen rooli siittiöiden tuotannossa ja (ainakin jyrsijöillä) jälkeläisten sukupuolisuhteen säätelyssä. Kirjoittaminen molekyylibiologiassa ja evoluutiossa äskettäin, tutkijat todistavat, että tämä hiiren geenikopioiden lukumäärän kasvu on seurausta luonnollisesta valinnasta.
Kysymykseen siitä, häviääkö Y-kromosomi todella, tiedeyhteisö, kuten Yhdistynyt kuningaskunta tällä hetkellä, jakaantuu tällä hetkellä ”lähtejiksi” ja “uudelleenvalmistajiin”. Jälkimmäinen ryhmä väittää, että sen puolustusmekanismit tekevät hienoa työtä ja ovat pelastaneet Y-kromosomin. Mutta lähtevät sanovat, että kaikki mitä he tekevät, antaa Y-kromosomin tarttua kynsiensä kanssa ennen kuin lopulta pudottaa kalliolta. Siksi keskustelu jatkuu.
Moolityylillä ei ole Y-kromosomeja. (Wikipedia) Johtava lomaväitteen kannattaja, Jenny Graves Australian La Trobe -yliopistosta, väittää, että jos otat pitkän aikavälin näkökulman, Y-kromosomit ovat väistämättä tuomittu - vaikka ne pitäisivätkin joskus hiukan odotettua pidempään. Vuoden 2016 lehdessä hän huomauttaa, että japanilaiset piikkirotit ja moolimyrkät ovat menettäneet Y-kromosominsa kokonaan - ja väittää, että Y-kromosomiin menetettyjen tai syntyneiden geenien prosessit johtavat väistämättä hedelmällisyysongelmiin. Tämä puolestaan voi viime kädessä johtaa kokonaan uusien lajien muodostumiseen.
Miesten kuolema? Nah
Kuten väitämme uuden e-kirjan luvussa, vaikka Y-kromosomi ihmistä katoaisi, se ei välttämättä tarkoita, että urokset itse ovat matkalla. Jopa niissä lajeissa, jotka ovat todellisuudessa menettäneet Y-kromosominsa, sekä miehet että naiset ovat edelleen välttämättömiä lisääntymiselle.
Näissä tapauksissa geneettinen mielihyppy määrittävä SRY ”pääkytkin” -geeni on siirtynyt toiseen kromosomiin, mikä tarkoittaa, että nämä lajit tuottavat miehiä ilman Y-kromosomia. Uuden sukupuolen määräävän kromosomin - johon SRY siirtyy - tulisi kuitenkin sitten aloittaa rappeutumisprosessi uudestaan, koska rekombinaation puute on sama kuin edellisen Y-kromosomin.
Ihmisten mielenkiintoinen asia on kuitenkin se, että vaikka Y-kromosomia tarvitaan ihmisen normaaliin lisääntymiseen, monet sen sisältämistä geeneistä eivät ole tarpeen, jos käytät avustettua lisääntymistekniikkaa. Tämä tarkoittaa, että geenitekniikka voi pian pystyä korvaamaan Y-kromosomin geenitoiminnon, jolloin saman sukupuolen naisparit tai hedelmättömät miehet voivat tulla raskaaksi. Vaikka kaikkien on mahdollista tulla raskaaksi tällä tavoin, vaikuttaa kuitenkin erittäin epätodennäköiseltä, että hedelmälliset ihmiset lopettaisivat lisääntymisen luonnollisesti.
Vaikka tämä on mielenkiintoinen ja kiihkeästi keskusteltu ala geenitutkimuksesta, ei tarvitse huolehtia siitä. Emme edes tiedä, häviääkö Y-kromosomi ollenkaan. Ja kuten olemme osoittaneet, tarvitsemme todennäköisesti edelleen miehiä, vaikka normaali lisääntyminen voi jatkua, vaikka se tapahtuisi.
Itse asiassa mahdollisuus "kotieläinlaji" -järjestelmään, jossa muutama "onnekas" uros valitaan isäksi suurimmalle osalle lapsistamme, ei todellakaan ole horisontissa. Joka tapauksessa seuraavien 4, 6 miljoonan vuoden aikana on paljon kiireellisempiä huolenaiheita.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa.
Darren Griffin, genetiikan professori, Kentin yliopisto
Peter Ellis, molekyylibiologian ja lisääntymisen luennoitsija, Kentin yliopisto
