כרומוזום Y באדום, ליד כרומוזום X הגדול בהרבה. המכון הלאומי לחקר הגנום האנושי

כרומוזום Y עשוי להיות סמל לגבריות, אך הוא מתברר יותר ויותר שהוא אינו אלא חזק ומתמשך. למרות שהוא נושא את גן "מתג ראשי", SRY, הקובע אם עובר יתפתח כזכר (XY) או כנקבה (XX), הוא מכיל מעט מאוד גנים אחרים והוא הכרומוזום היחיד שאינו נחוץ לכל החיים. נשים, אחרי הכל, מסתדרות מצוין בלי אחת.

יתרה מכך, כרומוזום Y התנוון במהירות והותיר נקבות עם שני כרומוזומי X תקינים לחלוטין, אך זכרים עם X ו- Y מצומק. אם אותו קצב ניוון ממשיך, לכרומוזום Y יש רק נותרו 4.6 מ 'שנים לפני שהוא נעלם לגמרי. זה אולי נשמע כמו הרבה זמן, אבל זה לא כשאתה חושב שחיים קיימים על כדור הארץ במשך 3.5 מיליארד שנים.

כרומוזום Y לא תמיד היה כזה. אם נחזיר את השעון לאחור לפני 166 מ 'שנים, ליונקים הראשונים, הסיפור היה שונה בתכלית. הכרומוזום "פרוטו-Y" המוקדם היה במקור באותו גודל כמו כרומוזום X והכיל את כל אותם הגנים. עם זאת, לכרומוזומי Y יש פגם בסיסי. שלא כמו כל הכרומוזומים האחרים, שיש לנו שני עותקים מהם בכל אחד מהתאים שלנו, כרומוזומי Y נמצאים רק כעותק יחיד, המועבר מאבות לבניהם.

משמעות הדבר היא כי גנים בכרומוזום Y אינם יכולים לעבור רקומבינציה גנטית, "דשדוש" של גנים המתרחש בכל דור המסייע בביטול מוטציות גנטיות מזיקות. משולל היתרונות של רקומבינציה, גנים כרומוזומליים של Y מתנוונים עם הזמן ובסופו של דבר הולכים לאיבוד מהגנום.

למרות זאת, מחקרים אחרונים הראו כי כרומוזום Y פיתח כמה מנגנונים משכנעים למדי "להפעיל את הבלמים", מה שמאט את קצב אובדן הגנים עד לקיפאון אפשרי.

לדוגמה, מחקר דני שנערך לאחרונה, פורסם ב- PLoS Genetics, רצף חלקים מכרומוזום Y מ -62 גברים שונים ומצא כי הוא מועד לסידור מבני בקנה מידה גדול המאפשר "הגברה גנטית" - רכישת עותקים מרובים של גנים המקדמים תפקוד זרע בריא ומפחיתים אובדן גנים.

המחקר גם הראה כי כרומוזום Y פיתח מבנים יוצאי דופן הנקראים "פאלינדרומים" (רצפי DNA שקוראים את אותם קדימה כמו אחורה - כמו המילה "קיאק"), המגינים עליו מפני התדרדרות נוספת. הם רשמו שיעור גבוה של "אירועי המרת גנים" בתוך הרצפים הפלינדרומיים בכרומוזום Y-זהו בעצם תהליך "העתקה והדבקה" המאפשר תיקון של גנים פגומים באמצעות עותק גיבוי ללא פגיעה כתבנית.

הסתכלות על מינים אחרים (כרומוזומי Y קיימים ביונקים ובכמה מינים אחרים), א גדל עדויות מצביעות על כך שהגברת גנים בכרומוזומים Y היא עיקרון כללי בכל רחבי הלוח. גנים מוגברים אלה ממלאים תפקידים קריטיים בייצור זרע ו (לפחות במכרסמים) בוויסות יחסי מין הצאצאים. כותב פנימה ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה לאחרונה, חוקרים נותנים עדויות לכך שגידול זה במספר העותקים של גנים בעכברים הוא תוצאה של ברירה טבעית.

על השאלה האם כרומוזום Y אכן ייעלם, הקהילה המדעית, כמו בריטניה כרגע, כרגע מחולק לתוך ה"עוזבים "ו"השאירים". הקבוצה האחרונה טוענת שמנגנוני ההגנה שלה עושים עבודה מצוינת והצילו את כרומוזום Y. אבל העוזבים אומרים שכל מה שהם עושים הוא לאפשר לכרומוזום Y להיצמד לציפורניו, לפני שבסופו של דבר יורדים מהצוק. לכן הדיון נמשך.

חסיד מוביל של טיעון החופשה, ג'ני גרייבס מאוניברסיטת לה טרובה באוסטרליה, טוענים שאם לוקחים נקודת מבט ארוכת טווח, כרומוזומי Y נידונים בהכרח-גם אם הם לפעמים מחזיקים קצת יותר זמן מהצפוי. בעיתון משנת 2016, היא מציינת זֶה חולדות קוצניות יפניות ושדות שומה איבדו את כרומוזומי ה- Y שלהם לחלוטין - וטוען שתהליכי הגנים שאבדים או נוצרים בכרומוזום Y מביאים בהכרח לבעיות פוריות. זה בתורו יכול בסופו של דבר להניע את היווצרותם של מינים חדשים לגמרי.

מותם של גברים?

כפי שאנו טוענים בפרק א ספר אלקטרוני חדש, גם אם כרומוזום Y בבני אדם אכן נעלם, אין זה אומר בהכרח שהזכרים עצמם בדרך החוצה. אפילו במינים שאיבדו את כרומוזומי ה- Y שלהם לחלוטין, זכרים ונקבות עדיין נחוצים להתרבות.

במקרים אלה, הגן "מתג הראשי" של SRY הקובע את הגבריות הגנטית עבר לכרומוזום אחר, כלומר מינים אלה מייצרים זכרים ללא צורך בכרומוזום Y. עם זאת, הכרומוזום החדש הקובע את המין-זה שאליו ה- SRY עובר-צריך להתחיל מחדש את תהליך ההתנוונות מחדש בגלל אותו חוסר רקומבינציה שגרם לכרומוזום Y הקודם.

עם זאת, הדבר המעניין בבני אדם הוא שבעוד כרומוזום Y נחוץ לצורך רבייה אנושית רגילה, רבים מהגנים שהוא נושא אינם נחוצים אם אתה משתמש בטכניקות רבייה מסייעות. משמעות הדבר היא כי הנדסה גנטית עשויה בקרוב להיות מסוגלת להחליף את תפקוד הגן של כרומוזום Y, המאפשר לזוגות חד מיניים או לגברים פוריים להיכנס להריון. עם זאת, גם אם יתאפשר לכולם להרות בדרך זו, נראה כי לא סביר שבני אדם פוריים יפסיקו להתרבות באופן טבעי.

למרות שמדובר באזור מעניין ומעורר דיון רב של מחקר גנטי, אין צורך לדאוג. אנחנו אפילו לא יודעים אם כרומוזום Y ייעלם בכלל. וכפי שהראינו, גם אם כן, סביר להניח שנמשיך להזדקק לגברים כדי שהרבייה הרגילה תוכל להמשיך.

ואכן, הסיכוי למערכת מסוג "חיית משק" שבה נבחרים כמה זכרים "ברי מזל" להוליד את רוב ילדינו בהחלט לא באופק. בכל מקרה, יהיו חששות דחופים הרבה יותר במהלך 4.6 מיליון השנים הבאות.

אודות הסופרים

דארן גריפין, פרופסור לגנטיקה, אוניברסיטת קנט ופיטר אליס, מרצה לביולוגיה מולקולרית ורבייה, אוניברסיטת קנט

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון