Netikėtas japonų mokslininkų atradimas siunčia pavojaus ženklus vyrams
Japonijos Hokkaido universiteto mokslininkų komanda nustatė, kad Amami dygliuotosios žiurkės neturi Y chromosomos ir SRY geno, kuris lemia lytį ir sėklidžių formavimosi veiksnį[1].
Dabar genetikos mokslininkams smalsu sužinoti, ar šis žiurkių fenomenas gali būti pasikartojantis ir stebint žmogaus vystymosi procesus ir ilgainiui net lemti galutinį vyriškosios lyties žmonių išnykimą.
Nors šiuo metu atliekama daugiau šio mechanizmo tyrimų, dalis mokslininkų abejoja tokia teorija ir pabrėžia, kad žmogaus dauginimosi ir vystymosi procesai yra pernelyg sudėtingi ir užtikrinantys, kad paveiktų natūralaus populiacijos augimo procesus.
Kita vertus, plačiau vykdyti tyrimai rodo, kad Y chromosoma yra atsakinga už tokius svarbius žmogaus sveikatos veiksnius, kaip pavyzdžiui, širdies veikla, todėl chromosomas evoliuciją sekti yra būtina.
Y chromosomos išnyko
Prestižinio Japonijos Hokkaido universiteto mokslininkai neseniai paskelbė straipsnį, kuriame teigiama, kad lytinė Y chromosoma, kuri paprastai aptinkama tik vyriškose ląstelėse, žymimose XY, visiškai išnyko iš vienos žiurkių rūšies[2].
Toks atradimas mokslininkų bendruomenę privertė spekuliuoti, ar tokia ateitis laukia ir žmogaus. Vis dėlto, dalis ekspertų ragina nepersistengti su prognozėmis ir vyrams neimti klijuoti nykstančios rūšies etiketės.
Žmogus turi 23 poras chromosomų, iš kurių viena pora yra lytinės chromosomos. Tuo tarpu žinduolių vystymasis prasideda su tuščiu XX arba XY genetiniu kodu. Per pirmąsias šešias nėštumo savaites išryškėja tik X genas. Kai pradeda reikštis vyriškasis Y genas, jis išskiria androgenus, pavyzdžiui, testosteroną, slopina kai kurių X genų raišką ir išreiškia specifinius Y genus.
„Žinduolių Y chromosoma yra keista, maža chromosoma, kurioje beveik nėra genų ir daug DNR šiukšlių. Tačiau vienas iš šių genų yra SRY, vyriškumą lemiantis genas. Y chromosoma neturi jokios prasmės, tačiau ją lengva suprasti evoliucijos požiūriu. Kadaise X ir Y buvo tik paprastos chromosomų poros. Tada vienas iš partnerių įgijo genų SRY variantą, kuris lemia vyriškumą“, – teigia Dženis Gravesas, lytinių chromosomų genetikas iš Melburno La Trobe universiteto[3].
Genetikas teigia, kad žmogaus atveju, SRY genas, kuris duoda nurodymus gaminti baltymą bet kokiu atveju veikia kitaip. Pasak Dž. Graveso, kai žmonėms pritrūks Y chromosomos, jie gali išnykti arba gali išsivystyti naujas lyties genas, apibrėžiantis naujas lytines chromosomas.
Jam antrina ir Rootas Gorelickas, Kanados Karletono universiteto lytinės evoliucijos tyrėjas, kuris teigia, jog nepaisant Japonijos mokslininkų komandos išvadų apie žiurkes, nesitikima, kad žmonių genetinis kodas artimiausiu metu išsisklaidys.
„Patelės, čia turiu omenyje organizmus, kurie gamina dideles gametas, vadinamas kiaušialąstėmis, kai kurių rūšių organizmuose gali savaime apvaisintis. Kiaušialąstės branduolys susilieja su kitu kiaušialąstės branduoliu arba kiaušialąstės branduolys spontaniškai padvigubina visas savo chromosomas“, – įvairius galimus scenarijus aiškina ekspertas.
Chromosoma kinta senstant, o tai veikia sveikatą
Ankstesni tyrimai yra atskleidę ir tai, kad vyrams senstant jie ne tik plinka ar praranda raumenų tonusą: jų ląstelėse taip pat pradeda nykti Y chromosomos. Mokslininkai šį nykimą siejo su ilgu ligų sąrašu ir didesne mirties rizika, o paskutiniai tyrimai atskleidė, kad pašalinus Y chromosomą iš pelių patinų, gyvūnai mirė anksčiau nei jų Y chromosomą nešioję „giminaičiai“.
Kembridžo universiteto žmogaus genetikas Džonas Peris sako, kad tai geriausias iki šiol turimas įrodymas, jog Y chromosomos praradimas kenkia sveikatai.
Kraujo mėginių analizė yra paprasčiausias būdas nustatyti Y chromosomos praradimą ir mokslininkai nustatė, kad chromosomos trūksta bent kai kuriuose baltuosiuose kraujo kūneliuose maždaug 40 proc. 70-mečių ir 57 proc. 93-ejų metų amžiaus žmonių tyrimuose[4].
Ląstelės gali gyventi ir daugintis be Y chromosomos, tačiau vyrai, kurių kai kuriose ląstelėse nėra šios chromosomos, dažniau serga širdies ligomis, vėžiu, Alzheimerio liga ir kitais su senėjimu susijusiais negalavimais. Virdžinijos universiteto biologijos ekspertas Kenetas Walshas teigia, kad ši būklė gali būti priežastis, kodėl vyrai Jungtinėse Amerikos Valstijose miršta vidutiniškai maždaug 5 metais anksčiau nei moterys.
Siekdami patikrinti, ar Y chromosomos pašalinimas kenkia sveikatai, K. Walshas su kolegomis, 38 pelėms persodino kaulų čiulpus. Naudodami genų redagavimo įrankį CRISPR-Cas9, jie pašalino Y chromosomą iš pelių kaulų čiulpų ląstelių ir pakeistas ląsteles įdėjo į jaunus pelių patinus, kurių kaulų čiulpai buvo pašalinti.
Beveik dvejus metus mokslininkai stebėjo abi gyvūnų grupes. Paaiškėjo, kad Y chromosomos netekę graužikai per šį laikotarpį dažniau mirdavo: tik apie 40 proc šių pelių išgyveno 600 dienų po transplantacijos.
Kažkas panašaus gali vykti ir žmonėms. K. Walshas su kolegomis gavo daugiau kaip 15 000 vyrų DNR. Komanda nustatė, kad vyrai, kurių bent 40 proc. baltųjų kraujo kūnelių buvo netekę Y chromosomos, 31 proc. dažniau mirė nuo kraujotakos sistemos ligų nei tie, kuriuose šios chromosomos buvo daugiau.
Kodėl Y chromosoma yra tokia svarbi?
Y chromosoma yra viena iš dviejų žmogaus lytinių chromosomų. Lytinės chromosomos sudaro vieną iš 23 žmogaus chromosomų porų kiekvienoje ląstelėje. Y chromosoma apima daugiau kaip 59 milijonus DNR statybinių blokų ir sudaro beveik 2 proc. visos ląstelėse esančios DNR[5].
Kiekvienas žmogus paprastai kiekvienoje ląstelėje turi po vieną lytinių chromosomų porą. Y chromosomą turi vyrai, kurie turi vieną X ir vieną Y chromosomą, o moterys – dvi X chromosomas.
Y chromosomoje greičiausiai yra nuo 70 iki 200 genų, kurie pateikia instrukcijas, kaip gaminti baltymus. Kadangi Y chromosomą turi tik vyrai, šioje chromosomoje esantys genai dažniausiai susiję su vyrų lyties nustatymu ir vystymusi.
Lytį lemia SRY genas, kuris yra atsakingas už vaisiaus vystymąsi į vyrą. Kiti Y chromosomos genai yra svarbūs tam, kad vyrai galėtų tapti tėvais.
Daugelis genų būdingi tik Y chromosomai, tačiau genai, esantys srityse, vadinamose pseudoautosominėmis sritimis, yra abiejose lytinėse chromosomose. Todėl vyrai ir moterys turi po dvi veikiančias šių genų kopijas.
