MENU
ychrom

Γονίδια φύλου υπήρχαν στα θηλαστικά 180 εκατ. χρόνια πριν

24 Απριλίου 2014 • Παθολογία, Υγεία

Ανδρας ή γυναίκα; Αρσενικό ή θηλυκό; Στους ανθρώπους και σε άλλα θηλαστικά, η διαφορά μεταξύ των δύο φύλων εξαρτάται από ένα και μοναδικό στοιχείο του γονιδιώματος: Το χρωμόσωμα Υ.

Το συγκεκριμένο χρωμόσωμα υπάρχει μόνο στους άνδρες, που έχουν δύο χρωμοσώματα φύλου, το Χ και το Υ, ενώ οι γυναίκες έχουν δύο χρωμοσώματα Χ. Ετσι, το Υ είναι το αποκλειστικά υπεύθυνο χρωμόσωμα για όλες τις μορφολογικές και φυσιολογικές διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών.

Δεν ήταν, όμως, πάντα έτσι τα πράγματα. Πριν από πολύ καιρό, το Χ και το Υ ήταν πανομοιότυπα, μέχρι που του Υ άρχισε να διαφοροποιείται από το Χ στους άνδρες. Στη συνέχεια, σταδιακά μειώθηκε σε τέτοιο βαθμό που σήμερα περιέχει μόλις περίπου 20 γονίδια, τη στιγμή που το Χ μεταφέρει πάνω από χίλια.

Από πού προέρχεται το Υ και ποια είναι τα γονίδια που διατήρησε;

Η απάντηση ήρθε στο φως από την ομάδα του Henrik Kaessmann, αναπληρωτή καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης και επικεφαλής της ομάδας του Ελβετικού Ινστιτούτου Πληροφορικής, καθώς και τους συνεργάτες του στην Αυστραλία. Οι ερευνητές απέδειξαν ότι τα πρώτα «γονίδια φύλου» εμφανίστηκαν ταυτόχρονα σε θηλαστικά περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια πριν.

4,3 δις γενετικές αλληλουχίες

Μελετώντας δείγματα από διάφορους αρσενικούς ιστούς, ειδικότερα από όρχεις, από διαφορετικά είδη θηλαστικών, οι ερευνητές ανέκτησαν τα γονίδια του χρωμοσώματος Υ από τις τρεις μεγάλες ομάδες θηλαστικών: Tα πλακουντοφόρα (που περιλαμβάνουν ανθρώπους, πιθήκους, τρωκτικά και ελέφαντες), τα μαρσιποφόρα (που περιλαμβάνουν τα οπόσουμ και τα καγκουρό) και τα μονότρημα θηλαστικά, αυτά δηλαδή που γεννούν αυγά (όπως ο πλατύπους και η έχιδνα, ένα είδος αυστραλιανού σκαντζόχοιρου). Συνολικά οι ερευνητές εργάστηκαν με δείγματα από 15 διαφορετικά θηλαστικά, που αντιπροσωπεύουν αυτές τις τρεις καταγωγές, καθώς και το κοτόπουλο το οποίο συμπεριελήφθη στην έρευνα για να χρησιμοποιηθεί για τη σύγκριση.

Αντί της αλληλουχίας όλων των χρωμοσωμάτων Υ, που θα ήταν ένα «κολοσσιαίο έργο», σύμφωνα με τον ερευνητή και κύριο συγγραφέα της μελέτης, Diego Cortez, οι επιστήμονες επέλεξαν μια συντόμευση.

«Συγκρίνοντας γενετικές αλληλουχίες από αρσενικούς και θηλυκούς ιστούς, εξαλείψαμε όλες τις αλληλουχίες που ήταν κοινές και στα δύο φύλα, προκειμένου να κρατήσουμε μόνο τις αλληλουχίες που αντιστοιχούσαν στο χρωμόσωμα Υ. Με αυτό τον τρόπο δημιουργήσαμε τον μεγαλύτερο γονιδιακό άτλαντα του “αρσενικού χρωμοσώματος” που υπήρξε ποτέ», τόνισε.

Η μελέτη αυτή απαίτησε περισσότερες από 29.500 ώρες στον υπολογιστή. Ενα γιγάντιο έργο που δεν θα μπορούσε να υλοποιηθεί χωρίς σημαντικά τεχνικά μέσα. Τις υψηλής απόδοσης αλληλουχίες DNA της γονιδιωματικής πλατφόρμας του Κέντρου Ολοκληρωμένου Γονιδιώματος, για την παραγωγή των γενετικών αλληλουχιών και τα μέσα υπολογισμού των υπολογιστών υψηλών επιδόσεων του Ελβετικού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής, προκειμένου να γίνουν οι βιολογικές αναλύσεις.

Δύο ανεξάρτητα γονίδια προσδιορισμού φύλου

Η μελέτη έδειξε ότι το ίδιο γονίδιο προσδιορισμού φύλου που ονομάζεται SRY, τόσο στα πλακουντοφόρα, όσο και στα μαρσιποφόρα είχε σχηματιστεί στον κοινό τους πρόγονο πριν από περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια. Ενα άλλο γονίδιο, το ΑΜΗΥ, που είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση του χρωμοσώματος Υ στα μονότρημα θηλαστικά εμφανίστηκε περίπου 175 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αμφότερα τα γονίδια, τα οποία σύμφωνα με τον Henrik Kaessmann, εμπλέκονται στην ανάπτυξη των όρχεων «έχουν προκύψει σχεδόν ταυτόχρονα, αλλά με εντελώς ανεξάρτητο τρόπο».

Η φύση του συστήματος προσδιορισμού φύλου, που είναι παρούσα στον κοινό πρόγονο όλων των θηλαστικών παραμένει προς το παρόν ασαφής, δεδομένου ότι τα χρωμοσώματα Υ των θηλαστικών δεν υπήρχαν ακόμα εκείνη την εποχή (τουλάχιστον όχι αυτά που ανακαλύφθηκαν στην συγκεκριμένη μελέτη).

Επομένως, τι ήταν αυτό που ξεχώριζε τότε αν ένα άτομο θα γεννηθεί αρσενικό ή θηλυκό; Συνδέεται αυτός ο προσδιορισμός με άλλα χρωμοσώματα φύλου ή ακόμα και με περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως η θερμοκρασία; Το τελευταίο δεν είναι παράλογο, δεδομένου ότι η  θερμοκρασία καθορίζει το φύλο στους κροκόδειλους, για παράδειγμα, ακόμα και σήμερα. Οσον αφορά, όμως, τα θηλαστικά, το ερώτημα παραμένει ακόμα ανοιχτό…

Σχετικά άρθρα

Σχολιάστε

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

« »