Kromosom Y i rødt, ved siden av det mye større X-kromosomet. National Human Genome Research Institute

Y-kromosomet kan være et symbol på maskulinitet, men det blir stadig tydeligere at det er alt annet enn sterkt og varig. Selv om den bærer "Master switch" gen, SRY, som bestemmer om et embryo skal utvikles som mannlig (XY) eller kvinnelig (XX), inneholder det svært få andre gener og er det eneste kromosomet som ikke er nødvendig for livet. Kvinner tross alt klarer seg fint uten en.

Y-kromosomet har dessuten degenerert raskt, forlater kvinner med to helt normale X-kromosomer, men hanner med en X og en shriveled Y. Hvis samme degenerasjonshastighet fortsetter, har Y-kromosomet akkurat 4.6m år igjen før den forsvinner helt. Dette kan høres ut som en lang tid, men det er ikke når du vurderer at livet har eksistert på jorden i 3.5 milliard år.

Y-kromosomet har ikke alltid vært slik. Hvis vi spole klokken til 166m år siden, til de aller første pattedyrene, var historien helt annerledes. Det tidlige "proto-Y" kromosomet var opprinnelig det samme som X-kromosomet og inneholdt alle de samme gener. Imidlertid har Y-kromosomer en grunnleggende feil. I motsetning til alle andre kromosomer, som vi har to kopier av i hver av våre celler, er Y-kromosomer bare til stede som en enkelt kopi, fra fedre til deres sønner.

Dette betyr at gener på Y-kromosomet ikke kan gjennomgå genetisk rekombination, "shuffling" av gener som oppstår i hver generasjon som bidrar til å eliminere skadelige genmutasjoner. Deaktivert fordelene ved rekombinasjon, degenererer Y kromosomale gener over tid og blir til slutt tapt fra genomet.

Til tross for dette har nyere undersøkelser vist at Y-kromosomet har utviklet noen ganske overbevisende mekanismer for å "sette bremsene på", noe som senker graden av gentap til en mulig stillstand.

For eksempel, en nylig dansk studie, publisert i PLoS Geneticssekventerte deler av Y-kromosomet fra 62 forskjellige menn og funnet at det er utsatt for storskala strukturelle omarrangementer som muliggjør "genforsterkning" - oppkjøpet av flere kopier av gener som fremmer sunn spermafunksjon og reduserer genforlengelse.

Studien viste også at Y-kromosomet har utviklet uvanlige strukturer kalt palindromer (DNA-sekvenser som leser det samme fremover og bakover - som ordet "kajakk"), som beskytter den mot ytterligere nedbrytning. De registrerte en høy grad av "genkonvertering" i de palindromiske sekvensene på Y-kromosomet. Dette er egentlig en "kopi og lim" -prosess som gjør at skadede gener kan repareres ved hjelp av en ubeskyttet sikkerhetskopi som en mal.

Ser til andre arter (Y kromosomer finnes i pattedyr og noen andre arter), a økende Bevislegeme indikerer at Y-kromosomgenforsterkning er et generelt prinsipp over hele linja. Disse forsterkede gener spiller avgjørende roller i spermaproduksjon og (i det minste hos gnagere) i regulering av avkomssviktforhold. Skriver inn Molekylærbiologi og Evolusjon nylig, forskere gir bevis for at denne økningen i genkopi nummer i mus er et resultat av naturlig utvalg.

På spørsmålet om Y-kromosomet faktisk vil forsvinne, er det vitenskapelige samfunn som for øyeblikket i Storbritannia, er foreløpig delt inn i "forlatelsene" og "gjenværende". Sistnevnte gruppe hevder at dens forsvarsmekanismer gjør en god jobb og har reddet Y-kromosomet. Men de som forlater, sier at alt de gjør, tillater at Y-kromosomet klamrer seg på sine negler, før de endelig slipper av klippen. Debatten fortsetter derfor.

En ledende fortaler for permisjonen, Jenny Graves fra La Trobe University i Australia hevder at, hvis du tar et langsiktig perspektiv, er Y-kromosomene uunngåelig dømt - selv om de noen ganger holder seg litt lenger enn forventet. I et 2016-papir, peker hun på Det Japanske spiny rotter og muldyrene har helt mistet sine Y-kromosomer - og hevder at prosessene av gener som går tapt eller opprettet på Y-kromosomet, uunngåelig fører til fruktbarhetsproblemer. Dette i sin tur kan til slutt drive dannelsen av helt nye arter.

Menneskets død?

Som vi argumenterer i et kapittel i a ny e-bok, selv om Y-kromosomet hos mennesker forsvinner, betyr det ikke nødvendigvis at menn selv er på vei ut. Selv i artene som faktisk har mistet sine Y-kromosomer, er menn og kvinner begge fortsatt nødvendige for reproduksjon.

I disse tilfellene har SRY "master switch" genet som bestemmer genetisk maleness flyttet til et annet kromosom, noe som betyr at disse artene produserer menn uten å ha et Y-kromosom. Men det nye kjønnsbestemmende kromosomet - det som SRY beveger seg på - skal da starte degenerasjonsprosessen på nytt på grunn av den samme mangelen på rekombination som dømte deres tidligere Y-kromosom.

Men det interessante med mennesker er at mens Y-kromosomet er nødvendig for normal menneskelig reproduksjon, er mange av generene det bærer ikke nødvendig hvis du bruker assistert reproduksjonsteknikker. Dette betyr at genteknikk snart kan erstatte genfunksjonen til Y-kromosomet, slik at kvinner av samme kjønn eller ufruktbare menn kan tenke seg. Men selv om det ble mulig for alle å tenke på denne måten, synes det høyst usannsynlig at friske mennesker bare ville slutte å reproducere naturlig.

Selv om dette er et interessant og varmt diskutert område med genetisk forskning, er det lite behov for å bekymre seg. Vi vet ikke engang om Y-kromosomet vil forsvinne i det hele tatt. Og som vi har vist, selv om det gjør, vil vi sannsynligvis fortsette å trenge menn slik at normal reproduksjon kan fortsette.

Faktisk er utsikten for et "farm animal" type system der noen få "heldige" menn er valgt for å feste flertallet av barna, absolutt ikke i horisonten. Under alle omstendigheter vil det bli langt mer presserende bekymringer i løpet av de neste 4.6m-årene.

Om forfatterne

Darren Griffin, professor i genetikk, University of Kent og Peter Ellis, lektor i molekylærbiologi og reproduksjon, University of Kent

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon