Článek
O pohlaví lidských a jiných savců rozhoduje gen na chromozomu Y, který určuje mužské pohlaví. Lidský chromozom Y degeneruje a může to znamenat, že za několik milionů let zmizí, což povede k našemu vyhynutí, pokud nevyvineme nový pohlavní gen.
Dobrou zprávou je, že dvě větve hlodavců již ztratily svůj chromozom Y a dožily se současnosti. Podle odborného článku publikovaného ve Sborníku Národní akademie věd, který ukazuje, jak si ostnatá krysa vyvinula nový gen určující mužské pohlaví.
Jak chromozom Y určuje pohlaví
U lidí, stejně jako u jiných savců, mají ženy dva chromozomy X (XX) a muži jeden X a malý malinký chromozom zvaný Y (XY). Jména nemají nic společného s jejich tvarem; X bylo použito pro termín ‚neznámý‘.
X obsahuje asi 900 genů, které vykonávají nejrůznější práce nesouvisející s pohlavím. Ale Y obsahuje málo genů (asi 55) a mnoho nekódujících DNA – jednoduché repetitivní DNA, která zdánlivě nic nedělá.
Ale chromozom Y má jeden bonus, protože obsahuje velmi důležitý gen, který nastartuje mužský vývoj v embrya.
Asi 12 týdnů po početí tento hlavní gen zapíná další, které regulují vývoj varlat. Embryonální varle tvoří mužské hormony (testosteron a jeho deriváty), což zajišťuje vývoj dítěte jako chlapce.
Tento hlavní sexuální gen byl identifikován jako SRY (sex region on Y) v roce 1990. Funguje tak, že spouští genetickou dráhu začínající genem zvaným SOX9, který je klíčový pro určení samců u všech obratlovců, i když neleží na pohlavních chromozomech.
Mizející chromozom Y
Většina savců má chromozom X a Y podobný našemu. X se spoustou genů a Y se SRY a několika dalšími. Tento systém přichází s problémy kvůli nestejnému dávkování X genů u mužů a žen.
Jak se takový podivný systém vyvinul? Překvapivým zjištěním je, že australský ptakopysk má zcela odlišné pohlavní chromozomy, podobné spíše jako u ptáků.
U ptakopyska je pár XY jen obyčejný chromozom se dvěma rovnocennými členy. To naznačuje, že savec X a Y byl před tak dlouhou dobou obyčejný pár chromozomů.
To zase musí znamenat, že chromozom Y ztratil 900–55 aktivních genů za 166 milionů let. To je ztráta asi pěti genů za milion let. Tímto tempem zmizí posledních 55 genů za 11 milionů let.
Naše tvrzení o brzkém zániku lidského Y vyvolalo rozruch a dodnes existují tvrzení a protinároky o očekávané době života našeho chromozomu Y. Odhady mezi nekonečnem a několika tisíci lety.
Hlodavci bez Y chromozomu
Dobrou zprávou je, že víme o dvou liniích hlodavců, které již ztratily svůj chromozom Y a stále přežívají.
Hraboši z východní Evropy a ostnaté krysy z Japonska se mohou pochlubit některými druhy, u kterých chromozom Y a SRY zcela zmizely. Chromozom X zůstává v jedné nebo dvojité dávce u obou pohlaví.
Ačkoli zatím není jasné, jak hraboši určují pohlaví bez genu SRY, tým vedený biologem z Hokkaidské univerzity Asato Kuroiwou, měl větší štěstí s krysou ostnatou – skupinou tří druhů na různých japonských ostrovech, všechny ohrožené.
Kuroiwův tým objevil, že většina genů na Y ostnatých krys byla přemístěna do jiných chromozomů. Ale nenašla žádnou známku SRY, ani gen, který ji nahrazuje.
V roce 2022 zveřejnili úspěšnou identifikaci v odborném časopise PNAS. Tým našel sekvence, které byly v genomech samců, ale ne samic, pak je vylepšil a otestoval sekvenci na každém jednotlivém potkanovi.
To, co objevili, byl nepatrný rozdíl v blízkosti klíčového pohlavního genu SOX9 na chromozomu 3 ostnaté krysy. Malá duplikace (pouze 17 000 párů bází z více než 3 miliard) byla přítomna u všech samců a žádných samic.
Naznačují, že tento malý kousek duplikované DNA obsahuje spínač, který normálně zapíná SOX9 v reakci na SRY. Když zavedli tuto duplikaci do myší, zjistili, že zvyšuje aktivitu SOX9, takže změna by mohla umožnit SOX9 pracovat bez SRY.
Co to znamená pro budoucnost mužů
Bezprostřední, evolučně řečeno, zmizení lidského chromozomu Y vyvolalo spekulace o naší budoucnosti.
Někteří ještěři a hadi jsou druhy pouze samičí a mohou vytvářet vajíčka ze svých vlastních genů prostřednictvím toho, co je známé jako partenogeneze.
Ale to se u lidí nebo jiných savců stát nemůže, protože máme nejméně 30 klíčových „vtisknutých“ genů, které fungují pouze tehdy, pokud pocházejí od otce prostřednictvím spermií.
K reprodukci potřebujeme spermie a potřebujeme muže, což znamená, že konec chromozomu Y by mohl být předzvěstí vyhynutí lidské rasy.
Nové zjištění podporuje alternativní možnost, že lidé mohou vyvinout nový gen určující pohlaví. Fuj!
Vývoj nového genu určujícího pohlaví však přináší rizika. Co když se v různých částech světa vyvine více než jeden nový systém?
„Válka“ pohlavních genů by mohla vést k oddělení nových druhů, což je přesně to, co se stalo s hraboši a ostnatými krysami.
Pokud by tedy někdo navštívil Zemi za 11 milionů let, možná by nenašel žádné lidi, nebo nejde několik různých lidských druhů, oddělených různými systémy určování pohlaví, napsal a Jenny Graves, profesorka genetiky a vicekancléřka univerzity La Trobe.
