Chromozom Y pomalu mizí. Nový pohlavní gen může být budoucností mužů

O pohlaví mláďat lidí a dalších savců rozhoduje mužský gen na chromozomu Y. Ten však pomalu degeneruje a za několik milionů let může vymizet, což povede k našemu vyhynutí, pokud se nevyvine nový pohlavní gen.

Dobrou zprávou je, že dvě větve hlodavců již o svůj chromozom Y přišly a dožily se. Článek z roku 2022 v časopise Proceedings of the National Academy of Science ukazuje, jak se u potkana ostnatého vyvinul nový gen určující samčí pohlaví. píše portál sciencealert

Jak chromozomy určují lidské pohlaví?

U člověka, stejně jako u ostatních savců, mají samice dva chromozomy X, samci jeden chromozom X a malý drobný chromozom zvaný Y.

X obsahuje asi 900 genů, které vykonávají nejrůznější práce nesouvisející s pohlavím. Y obsahuje jen málo genů (asi 55) a spoustu nekódující DNA – jednoduché opakující se DNA, která zřejmě nic nedělá. Y je však důležitý, protože obsahuje velmi důležitý gen, který v embryu startuje mužský vývoj Přibližně 12 týdnů po početí tento hlavní gen zapíná další, které regulují vývoj varlat. Embryonální varle vytváří mužské hormony (testosteron a jeho deriváty), které zajišťují, že se dítě vyvíjí jako chlapec. Tento hlavní pohlavní gen byl v roce 1990 identifikován jako SRY (sex region on the Y). Funguje tak, že spouští genetickou dráhu začínající genem zvaným SOX9, který je klíčový pro určení samce u všech obratlovců, ačkoli neleží na pohlavních chromozomech.

Brzký zánik chromozomu Y

Většina savců má chromozomy X a Y podobné těm našim; X se spoustou genů a Y s SRY a několika dalšími. Tento systém s sebou nese problémy kvůli nestejnému dávkování genů X u samců a samic. Jak se takový podivný systém vyvinul? Překvapivým zjištěním je, že australský ptakopysk má zcela jiné pohlavní chromozomy, podobnější těm ptačím. Naše tvrzení o brzkém zániku lidského chromozomu Y vyvolalo rozruch a dodnes se objevují tvrzení a proti tvrzení o předpokládané životnosti našeho chromozomu Y – odhady se pohybují mezi nekonečnem a několika tisíci lety.

I přesto mohou samci žít

Dobrou zprávou je, že známe dvě linie hlodavců, které již chromozom Y ztratily a stále přežívají. Krtci z východní Evropy a krysy ostnaté z Japonska se mohou pochlubit některými druhy, u nichž chromozom Y a SRY zcela vymizely. Chromozom X zůstal, a to v jedné nebo dvojité dávce u obou pohlaví. Ačkoli zatím není jasné, jak krtci určují pohlaví bez genu SRY, tým vedený biologem Asato Kuroiwou z univerzity Hokkaido měl větší štěstí u krys ostnatých – skupiny tří druhů na různých japonských ostrovech, které jsou všechny ohrožené. Kuroiwův tým zjistil, že většina genů na chromozomu Y krys ostnatých byla přemístěna na jiné chromozomy. Nenašla však žádné stopy po genu SRY ani po genu, který ho nahrazuje.

V roce 2022 publikovali úspěšnou identifikaci v časopise Proceedings of the National Academy of Science. Tým našel sekvence, které se nacházely v genomech samců, ale ne samic, poté je zpřesnil a testoval sekvenci na každém jednotlivém potkanovi. Objevili drobný rozdíl v blízkosti klíčového pohlavního genu SOX9 na chromozomu 3 potkana ostnatého. Malá duplikace (pouze 17 000 párů bází z více než 3 miliard) byla přítomna u všech samců a u žádné samice. Domnívají se, že tento malý kousek duplikované DNA obsahuje přepínač, který za normálních okolností zapíná SOX9 v reakci na SRY. Když tuto duplikaci vnesli do myší, zjistili, že zvyšuje aktivitu SOX9, takže tato změna by mohla umožnit, aby SOX9 fungoval i bez SRY.

Co to znamená pro budoucnost mužů?

Blížící se – z evolučního hlediska – zánik lidského chromozomu Y vyvolal spekulace o naší budoucnosti. Někteří ještěři a hadi jsou výhradně samičí druhy a mohou vytvářet vajíčka ze svých genů prostřednictvím tzv. partenogeneze. U lidí ani jiných savců se to však stát nemůže, protože máme nejméně 30 klíčových „vtištěných“ genů, které fungují pouze tehdy, pokud pocházejí od otce prostřednictvím spermií. K rozmnožování potřebujeme spermie a potřebujeme muže, což znamená, že konec chromozomu Y by mohl předznamenat vyhynutí lidské rasy.

Nové zjištění podporuje alternativní možnost – že se u lidí může vyvinout nový gen určující pohlaví. Vývoj nového genu určujícího pohlaví však s sebou nese rizika. Co když se v různých částech světa vyvine více nových systémů? „Válka“ pohlavních genů by mohla vést k oddělení nových druhů, což je přesně to, co se stalo u krtků a krys ostnitých. Pokud by tedy někdo navštívil Zemi za 11 milionů let, mohl by tam nenajít žádného člověka – nebo několik různých lidských druhů, které by od sebe oddělovaly různé systémy určování pohlaví.

Zdroj: sciencealert