Chromozom, který dělá muže muži, je starý 180 milionů let

29.04. 08:08 | Autor: Radek John | Aktualizováno: 28.04. 11:55

Chromozom Y obsahuje málo genů. Vědci prozkoumali jeho historii u savců a porovnali ho s ptačím chromozomem. Proč je tak prázdný a proč část genů na něm naopak přežívá?

Chromozomy jsou regály rozsáhlé knihovny, v níž buňky skladují jednotlivé svazky genetické informace. Ta funguje jako návod k výrobě celého nového organizmu z jediného vajíčka. Lidé jich mají, až na vzácné výjimky, třiadvacet párů. Prvních dvaadvacet regálů je stejných. Oba členové páru mají ve stejných přihrádkách tytéž knihy, jen v různých verzích. Jeden pochází od matky, druhý od otce. Poslední pár je ale odlišný. Tvoří ho chromozomy pohlavní, označované podle svého tvaru písmeny X a Y.

Holky mají dva chromozomy X. Kluci jeden chromozom X a druhý Y. V posledním čísle vědeckého časopisu Nature vyšly dvě pozoruhodné práce, jejichž autoři se savčímu chromozomu Y věnovali. Jedna skupina výzkumníků, vedená Diegem Cortezem z Lausannské university srovnávala chromozomy Y čtrnácti druhů savců a kuřete. Druhá, vedená Danielem Bellottem z Massachusettského technologického institut přečetla a důkladně zmapovala chromozomy Y pěti savčích druhů.

Těžký život ptakopyska

Systém XY funguje u většiny savců. Neplatí to ale pro všechny. Cortezův tým prostudoval i ptakopyska, jehož způsob určování pohlaví je složitější. Místo dvou má pohlavních chromozomů deset. Samci mají kombinaci XYXYXYXYXY, kdežto samice XXXXXXXXXX. Ptáci mají dva pohlavní chromozomy, označované jako Z a W. Jedinci s kombinací ZZ jsou samci, kdežto z jedinců s kombinací ZW se vyvíjejí samice. Podle vědců vznikly pohlavní chromozomy všech těchto tří linií nezávisle na sobě. Jsou podobně starobylé jako ony.

Kluk nebo holka? Záleží na pohlavních chromozomech.

Z evolučního stromu savců přežily do dnešní doby dvě větve. První jsou příbuzní ptakopysků. Snášejí vejce a působí starobyle. Druhá větev, kam spadáme i my, je živorodá. Na našem chromozomu Y je nejdůležitější gen jménem SRY. Způsobuje mimo jiné produkci samčího hormonu testosteronu a vznik varlat. Ve vývoji vejcorodých savců hraje rozhodující úlohu pravděpodobně odlišný gen jménem AMH. Leží na prvním z jejich pěti chromozomů Y.

Cortezův tým tvrdí, že oba dva geny vznikly přibližně ve stejnou dobu, před sto osmdesáti milióny let. Jsou starší, než rozhodující ptačí chromozom W. Jeho zrození kladou vědci do doby před sto čtyřiceti miliony let.

V pohlavní chromozomy se pravděpodobně změnily běžné chromozomy, které kdysi obsahovaly spoustu užitečných genů. Jakmile ale získaly novou funkci, začaly je ztrácet. Staly se genetickou pouští. Lidský chromozom Y obsahuje podle různých údajů okolo dvou stovek genů. Na ostatní chromozomy jich v průměru připadá víc než tisícovka.

Jaderné vraždy

Konkrétní odhady tempa mizení se liší. Pohybují od tří až pěti genů za milion let. V případě savčího chromozomu se však před zhruba pětadvaceti miliony úbytek zpomalil. Chromozom Y už asi ztratil většinu genů, které si mohl dovolit ztratit. Podle Bellotova týmu na něm zůstaly už jen geny, které fungují, pokud jsou přítomny jen v jedné kopii. Když jsou dvě, působí problémy. Proto mohou ležet jen na chromozomu Y. Výzkumníci odhadují, že tyto geny jsou jen tři procenta původního osazenstva chromozomu. Proč ale ubývají?

Chromozomy jsou regály genetické knihovny, v níž je uložená vaše podstata.

Za jejich mizením by mohl stát sklon pohlavních chromozomů dělat neplechu, který vyplývá z evoluční teorie. Těla organizmů jsou výsledkem práce mnoha genů. Ty sice spolupracují, ale zároveň hrají každý sám za sebe. Chleba se láme při tvorbě pohlavních buněk, jež mají oproti ostatním buňkám těla poloviční genetickou výbavu. Geny si vyvinuly loterii zaručující, že má každý z nich šanci padesát procent dostat se do vajíčka či spermie. Občas se ale vyskytne gen, který podvádí.

Jeden způsob jak to udělat je zabít pohlavní buňky, které obsahují vaše konkurenty. Když jste gen na pohlavním chromozomu Y, je pro vás výhodné zavraždit všechny spermie, které nesou chromozom X. Máte tak jistotu, že se do další generace dostane jen vaše kopie. Nositel takového genu by pak měl jen samé syny. To ale může být v delší perspektivě nevýhodné, takže přírodní výběr nejspíš způsobuje na savčím chromozomu Y postupné ubývání genů, kromě těch nezbytných.

Foto: katrinaelena / Fotolia, ČTK/imago stock&people/imago stock&people

Autor: Radek John