Kakva je sudbina muškog spolnog kromosoma Y? Ovo pitanje već 15-ak godina predmet je rasprava među genetičarima. Neka istraživanja pokazuju kako kromosom Y ubrzano propada te bi mogao nestati za oko pet milijuna godina čime bi sudbina muškog roda bila dovedena u pitanja. No, posljednjih godina pojavile su se i optimističnije studije koje ukazuju da kromosom Y pa tako i muškarci neće nestati, barem ne za pet milijuna godina. U ZOOM-u donosimo vodič za taj važni kromosom.
Spolni kromosomi
Još smo u osnovnoj školi naučili da su kromosomi štapićaste strukture koje se nalaze u jezgri stanice, a sadrže DNK s linearno poredanim genima. Svaka čovjekova tjelesna stanica sadrži 46 kromosoma, zapravo dva seta od 23 kromosoma, majčina i očeva. Kromosomi X i Y određuju naš spol: žene imaju dva X, a muškarci jedan X i jedan Y kromosom. Svatko od majke dobiva jedan kromosom X. Ako ste od oca naslijedili X kromosom, onda ste žena, a ako ste od njega dobili Y kromosom, onda ste muškarac.
Kad su u paru, X i Y djeluju vrlo neskladno: X je jedan od najvećih, a tri puta manji Y je najmanji kromosom. U ljeto 2003. godine američki genetičar David Page dekodirao je Y kromosom te spoznao da sadrži svega 78 gena. Usporedbe radi, X kromosom ima čak 800 gena. No, nije uvijek bilo tako. Kad se pojavio tijekom evolucije, Y je baš kao i X, bio prava riznica gena.
Kad se pojavio Y
Spolni kromosom Y pojavio se prije oko 300 milijuna godina kod zajedničkog pretka svih sisavaca. Tada su X i Y bili su normalan par kromosoma, bili su identični i redovito su međusobno razmjenjivali genetski materijal. U to doba spol je vjerojatno bio određen čimbenicima okoliša poput temperature. Onda je prototip kromosoma Y stekao gen koji je djelovao kao skretnica za pravljenje muškog spola.
Zatim je spolna determinacija ugrađena u genom te se svako živo biće koje je naslijedilo novi Y kromosom razvilo u mužjaka. Zbog serije velikih promjena koje su se dogodile na kromosomu Y, on je prestao razmjenjivati genetski materijal s kromosomom X. Kada je Y prestao razmjenjivati genetski materijal s X-om, počela je njegova degeneracija: gubio je gene i smanjivao se.
Antagonizam između kromosoma
Za razliku od X kromosoma, koji čine par i međusobno izmjenjuju gene kako bi minimizirali greške izazvane mutacijama, Y kromosom, koji nema partnera, ne može popravljati te greške. Na žalost, te su se mutacije nakupljale milijunima godina, Y je gubio gene i naposljetku postao današnji mali kromosom sa svega 78 gena. Na Y-u se trenutno nalazi samo 19 od ukupno 800 gena koje je izvorno dijelio s kromosomom X. Britanski genetičar Bryan Sykes, autor bestselera “Sedam Evinih kćeri” i “Adamovo prokletstvo” uspoređuje kromosom Y s površinom Mjeseca, prepunom kratera koji su nastali neprestanim bombardiranjem meteorita. - Y kromosom ne može zacjeljivati svoje ožiljke.
On je umirući kromosom i jednoga će dana potpuno nestati - ustvrdio je Sykes. Neki znanstvenici smatraju kako bi se apokalipsa Y-a mogla izbjeći ako on uspije prebaciti svoje muške gene na druge kromosome. Jednom sisavcu, voluharici koja živi u podnožju Kavkaza, to je već pošlo za rukom. Znanstvenici su 1995. godine spoznali da mužjak toga glodavca nalik krtici nema Y, ali mu je ključni muški gen SRY sklonjen na drugi kromosom. No, primjeri sisavaca koji su poput voluharice izgubili Y kromosom su ekstremno rijetki: dosad su otkrivena svega tri takva.
Gen koji pravi muškarce
Među 78 gena što se nalaze na kromosomu Y najvažniji je SRY, gen koji stvara muškarce. - Zanimljivo je za ljudsku vrstu kako je lako napraviti muškarca. Za to je važan samo jedan gen - SRY - koji stvara jedan protein. Taj je protein aktivan samo nekoliko tjedana ranoga razvoja embrija. S današnjom tehnologijom, žene je lako genetski modificirati da bi postale muškarci. Biologija zapravo dokazuje da je drugi spol muškarac, a ne žena. Jedini zadatak muškarca jest oploditi ženu, ali je i dalje enigma zašto muškarac postoji - ustvrdio je za Jutarnji list britanski genetičar Steve Jones, autor bestselera “Y: porijeklo muškarca”.
Mnogi od ostalih gena na kromosomu Y važni su za stvaranje sperme. Britanski su znanstvenici ove godine, pak, otkrili da se na Y-u nalazi i jedan gen koji pruža dodatnu zaštitu protiv akutne mijeloične leukemije (AML). Nadalje, studija švedskih znanstvenika sa Sveučilišta Uppsala objavljena 2014. godine u časopisu Science pokazala je da se kromosom Y u krvnim stanicama muškaraca koji puše tri puta češće gubi nego kod nepušača ili onih koji su prestali pušiti. - Postoji korelacija između učestalog rizika kao što je pušenje koji se može izbjeći i gubitka kromosoma Y do kojeg dolazi sa starenjem - rekao je Jan Dumanski, jedan od autora istraživanja.
Nove studije
Zadnjih godina objavljeno je nekoliko studija koje ukazuju da sudbina kromosoma Y nije tako katastrofična. Tako je istraživanje američkih znanstvenika Jennifer Hughes i Davida Pagea iz 2012. godine pokazalo da je propadanje muškog kromosoma zaustavljeno. - Ono što možemo čvrsto zaključiti jest da je propadanje gena na Y kromosomu zaustavljeno. Ne možemo isključiti mogućnost da će se ponoviti u neko drugo vrijeme, ali geni koji su trenutačno na Y kromosomu će tu i ostati.
Oni očito imaju neku kritičnu funkciju o kojoj još ne znamo puno, ali prirodna selekcija prilično dobro čuva te gene - rekla je za Jutarnji list dr. Jennifer Hughes. Znanstvenici su uspoređivali sekvence Y kromosoma kod ljudi i rezus makaki majmuna, dvije vrste koje su se na evolucijskom putu razdvojile prije 25 milijuna godina.
- Tijekom toga vremena Y kromosom kod muškaraca izgubio je samo jedan gen. Zanimljivo, u istom periodu Y kod rezus makaki majmuna nije izgubio nijedan gen. Genetski sastav Y kromosoma stabilan je milijunima i milijunima godina. To je za nas dobra indikacija da geni na Y-u kao i sam muški kromosom neće nestati - pojasnila je Jennifer Hughes.
Kromosom y otkriva kuda smo se selili kroz stoljeća
Kromosom Y prenosi se s oca na sina pa je tako moguće rekonstruirati migracije diljem planeta prema muškoj liniji. Tako je velika genetska studija iz 2003. godine zasnovana na analizi kromosoma Y pokazala je da je više od 16 milijuna muškaraca diljem svijeta direktno potomstvo Džingis-kana (1166.-1227.) koji je prije 800 godina stvorio najveće kopneno carstvo u povijesti što je pokrivalo prostor današnje Mongolije, Kine, Koreje, Rusije, Irana, Iraka, Afganistana i dijela Sirije.
Nadalje, Y kromosom muških nasljednika Afroamerikanke Sally Hemings pokazao se istovjetnim Y kromosomu u obitelji Thomasa Jeffersona, autora Deklaracije nezavisnosti i trećeg američkog predsjednika, kod koga je Sally Hemings služila kao robinja te mu nakon ženine smrti bila ljubavnica.
- Naši su životi obogaćeni povezanošću s vama - poručila je Susan Hutchison, potomkinja Jeffersonove kćeri Marthe
Randolph, potomcima Afroamerikanke Sally Hemings.