_Pohlavní chromozomy Y se mění. Vymřou muži?

Pohlavní chromozomy X a Y pocházejí z jednoho páru nepohlavních chromozomů (autozomů). Třebaže na počátku své oddělené cesty byly stejné, v průběhu evoluce chromozom Y degeneruje - jeho aktivita klesá, ztrácí důležité geny a „sbírá“ opakující se úseky DNA. Jeho partner, chromozom X (dvě X určuje ženské pohlaví), svoje geny neztrácí. Aby tak nedocházelo k nerovnováze aktivity genů u samce (má chromozomy X a Y) a samice (má dva chromozomy X), vznikla řada různých mechanizmů kompenzace dávky genů – umlčení jednoho ze dvou chromozomů X u samic (u savců), zvýšení aktivity jediného chromozomu X u samců (u octomilky) nebo snížení aktivity obou chromozomů X (u háďátka).

„Zjistili jsme, že při evoluci kompenzace dávky genů na pohlavních chromozomech dochází nejprve ke zvýšení aktivity genů na chromozomu X, a to u obou pohlaví, což je situace u naší unikátní silenky širolisté, a až následně v průběhu evoluce se inaktivuje jeden z chromozomů X, což lze vidět u savců, včetně člověka,“ dodává brněnský vědec.
Objev se týká zejména botaniky, už nyní je ale jasné, že změny zasahují i živočišné druhy.

Fotogalerie (4)

Chromozom Y je zodpovědný za vznik mužského pohlaví. Pokud evolučně dochází k jeho degeneraci, znamená to, že časem lidskému druhu „dojdou“ muži?
Na otázky ABC odpovídá Dr. Roman Hobza z Biofyzikálního ústavu AV ČR, v.v.i., Brno

Pane doktore, k čemu na chromozomech Y dochází?

Chromozom Y přestal v určité fázi evoluce, tedy před mnoha desítkami milionů let, komunikovat se svým přirozeným partnerem v genomu, chromozomem X. To sice umožňuje stabilizovat vývoj a evoluci jednotlivých pohlaví (samčího a samičího), ale v případě výskytu genetických poruch na chromozomu Y chybí původní druhá kopie (ta z chromozomu X), která by mohla posloužit jako předloha pro opravu. Genetických poškození se z různých příčin vyskytuje v našem genomu mnoho a tak chromozom Y je momentem svého vzniku pod obrovským tlakem a jeho míra poškození je například u člověka velmi zřetelná.

Co tato skutečnost znamená pro lidský druh?

Existují dva názory na proces degenerace chromozomu Y. Jeden z nich říká, že zánik je nevyhnutelný. Nicméně existují savčí druhy, které si tímto momentem prošly a stále existují včetně samčího pohlaví. Je pravděpodobné, že tyto dramatické změny budou následovány reprodukčními problémy mezi populacemi s ještě fungujícím chromozomem Y a těmi bez něj. To může mít za následek vznik nových druhů.
Druhý názor tvrdí, že chromozom Y vyvinul a vyvíjí, samozřejmě nic aktivně nepodniká, evoluční síly vše zařídí za něj, strategie pro přežití, jako je vytváření kopií důležitých genů. Co se opravdu stane, ukáže až čas. My jako lidé tyto procesy trochu urychlujeme například umělým oplozením, kdy přirozené selekční tlaky na kvalitu Y chromozomu jsou změněné.

Je možné pozorovat už dnes nějaké následky degenerace?

Je těžko určit, jak moc se zmíněné procesy mohou účastnit neplodnosti mužů. Jisté je, že chromozom Y je do určité míry bezbranný vůči vnějším negativním vlivům, ale evoluční procesy a intelektuální potenciál lidstva jsou tak robustní, že bych se určitě vsadil, že degenerace chromozomu Y nebude určitě příčinou nějakých fatálností, co se týče neplodnosti nebo genetických vad plodů.  Chtěl bych podotknout, že je již k dispozici technologie, která umí chyby v genetickém materiálu opravovat. Je otázkou, jak moc bude lidstvo ochotné jít tímto směrem, ale osobně si myslím, že etické zábrany časem padnou, ať už ekonomickým tlakům biotechnologických kolosů nebo opravdové nutnosti se stavem věcí něco dělat tak, abychom se jako lidstvo vyhnuli zániku.

Zdroj: Roman Hobza (Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Brno)

Autor: redakce