Отиват ли си мъжките момчета?

Y хромозомата може да е символ на мъжествеността, но става все по-ясно, че тя е всичко друго, но не и силна и издръжлива. Въпреки, че носи гена на “главния превключвател”, SRY, който определя дали даден ембрион ще се развие като мъжки (XY) или женски (XX), тя съдържа много малко други гени и е единствената хромозома, която не е необходима за живота. В края на краищата жените се справят много добре без нея.

Нещо повече, Y хромозомата бързо е дегенерирала, оставяйки жените с две напълно нормални Х хромозоми, но мъжете –  с една X и една сбръчкана Y. Ако степента на дегенерация продължи, на Y хромозомата й остават само 4.6 милиона  години преди да изчезне напълно. Това може да звучи като дълго време, но не е, ако си дадем сметка, че животът съществува на Земята от 3,5 милиарда години.

Хромозомата Y не винаги е била такава. Ако върнем часовника 166 милиона години назад, при появата на първите бозайници, историята ще бъде съвсем различна. Ранната “прото-Y” хромозома първоначално е имала същия размер като Х-хромозомата и е съдържала съвсем същите гени. Въпреки това, Y хромозомите имат фундаментален недостатък. За разлика от всички други хромозоми, за които имаме по две копия във всяка от нашите клетки, Y хромозомите присъстват само като едно копие, предавани от бащите на техните синове.

Това означава, че гените в Y хромозомата не могат да претърпят генетична рекомбинация, “разбъркване” на гените, което се случва във всяко поколение и помага да се елиминират увреждащите генни мутации. Лишени от ползите на рекомбинацията, Y хромозомните гени се дегенерират с времето и, в крайна сметка, изчезват от генома.

Въпреки това, последните проучвания показват, че Y хромозомата е разработила някои доста убедителни механизми, за да “удари спирачките”, забавяйки скоростта на загубата на гените, до евентуално спиране.

Например, наскоро проведено датско проучване, публикувано в PLoS Genetics, подреждайки части от Y хромозомата от 62 различни мъже и установи, че тя е предразположена към големи мащабни структурни пренастройки, позволяващи „генно усилване” –  придобиване на множество копия на гени, които насърчават здравословната функция на спермата и смекчават загубата на гени.

Проучването показа също, че Y хромозомата е разработила необичайни структури, наречени „палиндроми“ (ДНК последователности, които се четат еднакво  напред като назад – като думата „капак“), които я предпазват от по-нататъшна деградация. Те записват висока честота на „генетични конверсионни събития” в палиндромните последователности на Y хромозомата – това основно е процес „копиране и поставяне”, който позволява повредени гени да бъдат поправени, като се използва неповредено резервно копие като шаблон.

По въпроса дали Y хромозомата действително ще изчезне, научната общност в момента е разделена на „изчезващи Y хромозоми” и „оставащи Y хромозоми”. Последната група твърди, че нейните защитни механизми вършат страхотна работа и са спасили Y хромозомата. Но другите казват, че всичко, което се случва, е да позволи на Y хромозомата да се вкопчи с ноктите и зъби, преди да се откаже. Следователно дебатът продължава.

Водещият поддръжник на аргумента за изчезването на хромозомата, Джени Грейвс от университета La Trobe в Австралия, твърди, че в дългосрочна перспектива Y хромозомите неизбежно са обречени – дори и ако се задържат малко по-дълго от очакваното. В книгата си от 2016 г. тя посочва, че японските бодливи плъхове и обикновените спепушонки са загубили изцяло Y-хромозомите си и твърди, че процесите на гените, повлияли на Y хромозомата, неизбежно водят до проблеми с плодовитостта. Това на свой ред може в крайна сметка да доведе до формирането на изцяло нови видове.

Мъжете изчезват?

Както твърдим в една глава в нова електронна книга, дори ако Y хромозомата при хората изчезне, това не означава непременно, че самите мъже са на път също да изчезнат. Дори при видовете, които са загубили напълно Y хромозомите, мъжките и женските индивиди са все още необходими за репродукцията.

В тези случаи генът „главен ключ” на SRY, който определя генетичната мъжественост, се е преместил в различна хромозома, което означава, че тези видове произвеждат мъжки индивиди, без да се нуждаят от Y хромозома. В такъв случай обаче, новата хромозома, определяща пола, към която SRY се придвижва, отново ще започне процеса на дегенерация, поради същата липса на рекомбинация, която обрече предишната Y хромозома.

Интересното при хората обаче е, че докато Y-хромозомата е необходима за нормална човешка репродукция, много от гените, които носи, не са необходими, когато се ползват техники за асистирана репродукция. Това означава, че генното инженерство може скоро да стане способно да замени генната функция на Y хромозомата, като позволи на женски двойки от един и същи пол или на безплодни мъже да заченат. Въпреки това, дори ако е възможно всеки да зачене по този начин, изглежда много малко вероятно фертилните хора просто да спрат да се размножават по естествен начин.

Въпреки че това е интересна и горещо обсъждана област на генетичните изследвания, няма голяма нужда от притеснения. Дори не знаем дали Y-хромозомата изчезва изобщо. И както показахме, дори и да е така, най-вероятно ще продължим да се нуждаем от мъже, за да може нормалното възпроизвеждане да продължи.

В действителност, перспектива от типа „селскостопански животни“, при която няколко надарени мъжкари са избрани да станат бащи на по-голямата част от децата ни, със сигурност не се вижда на хоризонта. Във всеки случай през следващите 4,6 милиона години ще имаме много други по-неотложни проблеми.

Превод от английски – Нина Жишева