lunedì 25 gennaio 2010

IL CROMOSOMA Y: la sua evoluzione è più veloce del previsto.



Tempo fa era stato lanciato l'allarme, uno studio pubblicato su Plos genetics aveva dichiarato che il cromosoma Y stava lentamente scomparendo. Ebbene un nuovo studio sembra smentire quanto detto precedentemente, annunciando addirittura che il cromosoma Y si stia evolvendo rapidamente.


Conducendo il primo confronto tra specie complete di cromosoma Y, i ricercatori del Whitehead Institute hanno trovato notevoli differenze nelle sequenze genetiche del cromosoma Y umani e  di scimpanzé, un'indicazione del fatto che questi cromosomi si sono evoluti più rapidamente rispetto ai loro rispettivi genomi nel corso di sei milioni di anni che li separano da un loro comune antenato.  I risultati sono pubblicati on-line sulla rivista Nature.
"La regione del cromosoma Y che si evolve più velocemente è la parte che svolge un ruolo nella produzione di sperma," dice Jennifer Hughes, ricercatore Whitehead Institute. "Il resto del cromosoma Y si sta evolvendo in modo simile al resto del genoma, solo un po 'più velocemente."

Il cromosoma Y di scimpanzè è solo il secondo cromosoma Y ad essere stato sequenziato in maniera esaustiva. Il sequenziamento del genoma originale dello scimpanzè completato nel 2005 in gran parte aveva escluso il cromosoma Y, perché le sue centinaia di sequenze ripetitive in genere confondevano le tecniche di sequenziamento standard.
I risultati hanno rovesciato l'aspettativa che il cromosoma Y di scimpanzè e i cromosomi Y umani sarebbero molto simili. Invece, essi differiscono notevolmente nella loro struttura e nel contenuto dei geni.
il cromosoma Y dello scimpanzè, ad esempio, ha perso una buona parte dei geni che invece sono presenti sul cromosoma Y umano - un cambiamento significativo in un periodo di tempo relativamente breve. "Questo lavoro mostra chiaramente che l'Y è assai ingegnoso nell'usare differenti strumenti del genoma per mantenere la diversità tra i geni”, ha aggiunto Wes Warren ricercatore del Washington University Genome Center. “I risultati mostrano che la nostra conoscenza del cromosoma è ancora in divenire.”
I ricercatori teorizzano che l'evoluzione divergente della scimpanzè e cromosomi Y umano può essere dovuta a diversi fattori, tra cui comportamenti diversi nell'accoppiamento.
Poiché molti scimpanzé si possono accoppiare con una femmina in rapida successione, lo sperma maschile è sempre impegnato in un'ardua competizione riproduttiva. Se un maschio produce più sperma ha teoricamente più probabilità di ingravidare la femmina e di propagare alla generazione successiva i geni che sono responsabili della sua produzione, alcuni dei quali fanno parte del cromosoma Y.

Poiché la pressione selettiva per far passare i geni di un tratto vantaggioso è così alta, questi geni possono anche trascinare con sé tratti genetici svantaggiosi nella generazione successiva.
Tale trasmissione è permessa perché, a differenza di altri cromosomi, l'Y non ha alcun partner con cui scambiare geni durante la divisione cellulare. Tale processo consente infine di associare versioni positive di un certo gene eliminando quelle deleterie. Senza di esso, per contro, il cromosoma Y è trattato dall'evoluzione come un'entità unica, positiva o negativa.
Negli scimpanzé, la combinazione dell'intensa pressione selettiva sulla produzione di sperma con l'impossibilità di scambiare geni può aver determinato la rapida evoluzione del cromosoma.
"Il nostro laboratorio ha completato nel 2003 la sequenza del cromosoma Y umano e ha deciso di sequenziare anche quello degli scimpanzé - ha aggiunto la ricercatrice - e poi confrontarli. In questo modo possiamo stimare direttamente il destino evolutivo del cromosoma Y". Dal confronto è emerso che il cromosoma maschile si sta evolvendo rapidamente ma che questa evoluzione non sembra essere destinata a portare alla sua scomparsa."Al contrario, il cromosoma maschile è andato incontro a un imponente rinnovamento e ristrutturazione negli ultimi sei milioni di anni (cioè da quando uomo e scimpanzé si sono separati evolutivamente). Possiamo dunque dire con grande sicurezza - ha concluso la Hughes - che il cromosoma Y non scomparirà".

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