בפעם הראשונה, חוקרים רצפו באופן מלא את כרומוזומי המין של פרימטים לא אנושיים, וחשפו כיצד כרומוזום Y הספציפי לזכר מתפתח במהירות מדהימה בעוד שכרומוזום X נותר במידה רבה סטטי. בהשוואת ממצאים אלה לגנום האנושי, עורכי המחקר גילו שהמין שלנו הוא חלק גדול מהמחול האבולוציוני הזה, עם קוד גנטי המשתנה במהירות לאורך כרומוזום המין הגברי.
לכל בני האדם 23 זוגות של כרומוזומים, אחד מהם מורכב מכרומוזומי המין. עבור נשים, הדבר כרוך בשני כרומוזומי X, בעוד לגברים יש X אחד ו-Y אחד.
החוקרים שמאחורי המחקר החדש יצרו גנומי ייחוס מלאים עבור כרומוזומי X ו-Y של חמישה קופי אדם - כולל שימפנזה, בונובו, גורילה, אורנגאוטן בורנאי ואורנגאוטן סומטרי - כמו גם אחד שהוא לא קוף אדם, גיבון סיאמנג.
כשהם מוסיפים בני אדם לתוך התערובת, החוקרים הצליחו להשוות את הקריאה עבור שבעה פרימטים שונים. בעשותם זאת, הם גילו שכרומוזומי Y נוטים להבדיל באופן מסיבי בין מינים, בעוד שכרומוזומי X דומים במידה רבה. לדוגמה, למעלה מ-90 אחוז מרצפי כרומוזום X של קופי אדם תואמים לכרומוזום X האנושי, מה שמצביע על מידה קטנה יחסית של שינוי לאורך מיליוני שנות אבולוציה. לעומת זאת, רק 14 עד 27 אחוזים מכרומוזומי Y של קופי אדם מיישרים קו עם הגרסה האנושית, מה שמרמז על כמות עצומה של שינוי מהיר.
"היקף ההבדלים בין כרומוזומי ה-Y של המינים הללו היה מפתיע מאד", אמרה מחברת המחקר קתרינה מקובה (Kateryna Makova) בהצהרה. "חלק מהמינים האלה התפצלו מהשושלת האנושית רק לפני שבעה מיליון שנה, וזה לא הרבה זמן מבחינת אבולוציה. זה מראה שכרומוזומי Y מתפתחים מהר מאד". שונות כה נרחבת נובעת כנראה מהעובדה שכרומוזום Y אינו מחליף מידע גנטי רב עם כרומוזומים אחרים, מה שאומר שהוא נוטה לקלוט הרבה מחיקות (Deletion) וסוגים אחרים של מוטציות. כתוצאה מכך, כרומוזום Y הולך ומתקצר עם הזמן.
"מצאנו ש-Y קוף האדם מתכווץ, צובר מוטציות וחזרות רבות ומאבד גנים", אמר מקובה. "בגלל ירידה זו, הוצע כי כרומוזום Y נמצא בדרך לקראת הכחדה ביונקים", כותבים מחברי המחקר במאמרם. עם זאת, הצוות מצא שבעוד שכרומוזום Y הולך וקטן, לא סביר שהוא ייעלם לחלוטין מכיוון שחלק מהגנים שלו "מתפתחים תחת ברירה מטהרת" (purifying selection). במילים אחרות, גנים מסוימים מוגנים על ידי מנגנוני בטיחות השומרים על רצפים חשובים שלמים.
אחת מאסטרטגיות ההישרדות הללו כוללת שימוש בפלינדרומים, הכרוכים ברצפי גנים שחוזרים בתמונת מראה זה של זה, ויוצרים שני עותקים זהים עם קצה צמוד. כתוצאה מכך, ניתן לתקן כל נזק שיתרחש לעותק אחד על ידי החלפת מידע עם הקטע הסמוך של הדנ"א התואם. "להחזיק את הגנים האלה בפלינדרומים זה כמו לשמור עותק גיבוי", אומר מחבר המחקר אדם פיליפי (Adam Phillippy). לדברי החוקרים, הגנים המוגנים על ידי פלינדרום נוטים להשתנות מאד ממין למין, אם כי רבים מעורבים בספרמטוגנזה.
בהתחשב בכך שכרומוזום Y חיוני להמשך קיומם של זכרים, מנגנוני הברירה המטהרת הללו מספקים רשת ביטחון חיונית לעתיד האנושות. ולמרות החשדות הקודמים ששילוב ה-XY עשוי להיות נחלת העבר בקרוב, מקובה מתעקשת ש"לא סביר שכרומוזום Y ייעלם בקרוב".
מקורות:
コメント