Nový objev japonských výzkumníků přináší naději, že lidstvo přežije i poté, co nastane neodvratný zánik mužského chromozomu Y. Nebude to zadarmo.
Všichni muži byly nejprve ženy. V tomto bizarním tvrzení se skrývá zjednodušené podání reality – to, zda se narodíme jako muž nebo žena, určují naše chromozomy. A aktivita mužského chromozomu Y začíná až po dvanácti týdnech děložního vývoje.
Pohled do genetické výbavy našich příbuzných v živočišné říši však ukázal, že chromozom Y se zmenšuje. Scvrkává se – vlastně úplně zaniká. A to překvapivě rychle. Hrozí, že v průběhu vývoje zcela ztratíme genetický mechanismus, který navozuje vznik mužského pohlaví.
Neodvratný zánik
Jak si možná vzpomenete ještě ze školních dob, mužský chromozom Y je trpaslíkem. Zatímco chromozom X tvoří kolem 900 funkčních genů, jeho protějšek pouze 55. Výzkumy však ukazují, že archaické vejcorodí savci, jako například australské ptakopysky, mají chromozom Y srovnatelně velký jako X. let, podle biologů to naznačuje ztrátu přibližně pěti genů za milion let. Jinými slovy, pokud vše půjde tak jako dosud, funkční mužský chromozom Y zanikne zhruba o jedenáct milionů let.
„Náš závěr o neodvratném zániku chromozomu Y vyvolal velký rozruch,“ říká jedna z autorek původního výzkumu Jenny Gravesová z La Trobeho univerzity. „Samozřejmě, objevily se i nesouhlasné názory. Někteří vědci tvrdili, že chromozom Y nezanikne nikdy. Jiní argumentovali, že možná zanikne mnohem dříve, možná už za několik tisíciletí.“
V živočišné říši nacházíme několik druhů, které se se zánikem jednoho ze dvou pohlaví úspěšně vyrovnaly. Některé hady a ještěrky se například rozmnožují bez účasti samců procesem takzvané partenogeneze. Jenže genom savců to nedovoluje. Aby fungoval, neobejde se bez informace zděděné od otce. Naštěstí tým japonských výzkumníků, který vedla Asato Kuroiwová z Univerzity v Hokkaidu, upozornil, že tato skutečnost nutně neznamená vymření. Savci si sice neporadí se zánikem samců, ale přinejmenším některé hlodavce si poradili se zánikem chromozomu Y. Jde o dva asijské druhy slupušky (Ellobate) a tři druhy japonských ostrovních potkanů rodu Tokudaia.
Záchrana?
Kuroiwová s kolegy se zaměřila na japonské krysy. Aby zjistila klíč k jejich přežití po ztrátě chromozomu Y, porovnávala dědičnou informaci samiček a samců. Podle očekávání zjistila genetické rozdíly. Ukázalo se, že došlo ke zduplikování malého úseku (asi 0,0005 procenta) potkaního genomu a právě tyto zdvojené geny odlišují samci od samiček. Výzkumníci následně začali zkoumat, zda nové kopie starších genů nezískaly novou funkci. Ukázalo se, že k tomu skutečně došlo. Jak japonští vědci informují ve vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Science, pokud potkání embrya přišli do kontaktu s tímto novým souborem genů, způsobilo to změnu jejich vývoje – embrya si začala vyvíjet varlata a další typické znaky samců.
Jinými slovy, japonské ostrovní potkany přežily zánik chromozomu Y díky tomu, že jeho funkci přebraly „volné“ geny. A ty pro změnu vznikly zdvojením dědičné informace, původně se zcela jinou funkcí.
Je podobný proces možný i u lidí? Podle vědců ano, ale s sebou nese rizika. Jedním z nich je, že roli genetické informace podmiňující pohlaví by mohly v různých koutech světa převzít odlišné oblasti genomu. To by znamenalo, že by vzniklo několik odlišných lidských druhů, které by se navzájem lišily molekulárními systémy určujícími pohlaví. Pokud se vám to zdá přitažené za vlasy, stačí se podívat na hlodavce: přesně to samé se stalo japonským potkanem.
