Šioje chromosomoje yra vienas iš esminių genų – SRY – kuris lemia, ar embrionas vystysis kaip patinas (XY), ar kaip patelė (XX). Tačiau be SRY šioje chromosomoje yra labai jau nedaug kitų būtinų genų. Na, ir apskritai tai yra vienintelė chromosoma, kuri nėra būtina gyvybei. Puikiausias to pavyzdys – bet kuri moteris: jos Y chromosomos neturi.
Be to, Y chromosoma sparčiai degeneruoja. Todėl moterys turi dvi puikiai veikiančias X chromosomas, o vyrai – visiškai normalią X ir susitraukusią Y. Ir jeigu ateityje išsilaikys tas pats chromosomos degeneracijos greitis, tai po 4,6 mln. metų Y chromosoma išnyks visiškai. Atrodo, didelis skaičius ir vyrai išnyks labai negreitai? O jeigu įvertintume, kad gyvybė Žemėje iki šiol vystėsi 3,5 mlrd. metų?
Y chromosoma ne visada buvo tokioje liūdnoje padėtyje. Jeigu pažvelgtume 166 mln. metų į praeitį, tai pačių pirmųjų žinduolių Y chromosoma buvo visiškai kitokia. „Proto-Y“ chromosoma savo dydžiu galėjo lygintis su X, abiejose buvo lygiai tie patys genai. Tačiau Y chromosoma turi vieną esminį trūkumą. Skirtingai nei kitos chromosomos, kurių kiekvienoje ląstelėje yra po dvi kopijas, Y chromosomų yra tik po vieną, ir tai tik pusėje populiacijos – ji perduodama tik iš tėvo sūnui.
Tai reiškia, kad nevyksta toks procesas, kaip Y chromosomos genetinė rekombinacija, arba „genų maišymasis“, kuris yra būtinas kiekvienai naujai kartai ir padeda pašalinti žalingas genetines mutacijas iš populiacijos. Taigi, be rekombinacijos teikiamos naudos, Y chromosomos bėgant laikui genda ir ilgainiui tiesiog dings iš genomo.
Ir nors iš pirmo žvilgsnio atrodytų, kad Y chromosomos padėtis beviltiška, ji taip pat nepėsčia – išsiugdė savų apsauginių mechanizmų, galinčių genų praradimo procesą sulėtinti ir net kone visiškai sustabdyti.
Pavyzdžiui, Danijos mokslininkai neseniai žurnale „PLoS Genetics“ publikavo savo mokslinį darbą, kuriame aprašė, kaip nuskaitė Y chromosomos dalį iš 62 skirtingų vyrų, ir nustatė, kad ši chromosoma pasiduoda didelio masto struktūrinėms pertvarkoms ir „genų amplifikacijai“ – skirtingų to paties geno kopijų, užtikrinančių sveiką spermos funkciją ir apsaugančių nuo genų praradimo, įgijimui.
To paties tyrimo autoriai parodė, kad Y chromosoma taip pat įgijo neįprastų struktūrų, vadinamų „palindromais“ (tai yra DNR sekos, kurios, iš kurio grandinės galo beskaitytumėte, yra vienodos, panašiai kaip žodis „savas“). Tai taip pat apsaugo nuo tolesnės chromosomos degradacijos. Mokslininkai Y chromosomose nustatė šioms palindrominėms sekoms būdingą didelį „genų perstatymo“ dažnį – iš esmės tai yra palindrominių sekų nukopijavimas ir atkartojimas Y chromosomose. Toks procesas suteikia galimybę pažeistam genui pačiam pasitaisyti nusikopijavus nuo sveikos to paties geno kopijos.
Žvelgiant į kitų rūšių genus (Y chromosomos egzistuoja visuose žinduoliuose ir kai kuriose kitose rūšyse) randama vis daugiau duomenų, kad Y chromosomos genų stiprinimas yra bendras principas, taikomas visose gyvybės formose. Šie sustiprinti genai atlieka itin svarbų vaidmenį spermos gamybos procese ir (mažų mažiausiai graužikams) reguliuoja palikuonių lyčių santykį. Straipsnyje, kurį publikavo „Molecular Biology and Evolution“, mokslininkai pateikė įrodymus, kad toks geno kopijų skaičiaus padidėjimas pelėse yra natūralios atrankos pasekmė.
Tad bandant atsakyt į klausimą, ar Y chromosoma iš tiesų išnyks, ar sugebės sustabdyti savo nykimą, mokslo bendruomenė yra pasidalijusi į dvi dalis. Geno išlikimo teorijos šalininkai tvirtina, kad geno savisaugos mechanizmai kuo puikiausiai veikia ir Y chromosomą išgelbės. Tačiau išnykimo teorijos šalininkai tvirtina, kad tie apsauginiai mechanizmai yra tiesiog paskutinis bandymas įsikibti nagais – ilgainiui genas atitrūks nuo skardžio ir prapuls. O vienos nuomonės iki šiol nėra.
Viena iš žinomiausių geno išnykimo teorijos šalininkų – Australijos La Trobe universiteto mokslininkė Jenny Graves – tvirtina, kad, vertinant ilgalaikę perspektyvą, Y chromosoma yra neabejotinai pasmerkta. Net jeigu jos ir išsilaikys ilgiau, nei tikisi mokslininkai, šios chromosomos ilgainiui išnyks. 2016 m. publikuotame darbe ji nurodo, kad jau yra dvi gyvūnų ryšys, kurios nebeturi Y chromosomų – tai yra Japoninė dygliažiurkė ir užkaukazinis žiurkinis lemingas. Mokslininkė argumentuoja, kad genų dingimo arba atsiradimo Y chromosomoje procesai neišvengiamai sukelia vaisingumo sutrikimų. O tai savo ruožtu gali sukelti ir apskritai naujos rūšies susiformavimą.
Vyrų išnykimas?
Net jeigu žmonių Y chromosoma kada nors ir išnyks, tai nebūtinai reiškia, kad kartu su jomis išnyks ir vyrai. Net tose rūšyse, kur Y chromosomos nebelikę, daugintis vis dar būtini ir patinai, ir patelės.
Tiesiog tose rūšyse lytį lemiantis genas SRY yra persikėlęs į kitą chromosomą. Tai reiškia, kad šiose rūšyse patinai randasi be Y chromosomos poreikio. Tačiau naujoji lytį lemianti chromosoma – toji, į kurią persikėlė SRY genas – taip pat turėtų pradėti degeneruoti, mat iškart su šio geno prisijungimu turėjo nutrūkti chromosomos rekombinacijos procesas – priežastis, kuri jau lėmė Y geno išnykimą.
Bet, jeigu kalbėtume apie žmones, tai Y chromosoma yra būtina įprastiniam mūsų rūšies dauginimuisi, tačiau didžioji dalis šios chromosomos pernešamų genų yra nebūtini, kai apvaisinimas vyksta taikant pagalbinius metodus. Tai reiškia, kad genų inžinieriai netrukus gebės dirbtiniais būdais pavaduoti Y chromosomos funkciją, tokiu būdu suteikdami progų susilaukti vaikų vienalytėse moterų šeimose. Taip pat nauji inžinerijos metodai leistų vaikų susilaukti ir nevaisingiems vyrams. Tačiau net jeigu tokios procedūros taptų lengvai prieinamos kiekvienam žmogui, menkai tikėtina, kad dėl to žmonės liautųsi daugintis įprastiniu būdu.
Nors tai yra įdomi ir karšta ginčų tema tarp genetikų, per daug baimintis nereikėtų. Juk mes iki šiol taip aiškiai ir nežinome, ar Y chromosoma apskritai išnyks. O net jei ir išnyks, graužikų pavyzdys rodo, kad veikiausiai dauginimuisi vyrai ir toliau bus reikalingi.
Be to, jeigu žmonija tuos 4,6 mln. metų ir išliks mūsų planetos paviršiuje, tikriausiai tais laikais turėsime kur kas rimtesnių problemų nei kažkokios vyriškos chromosomos būklė.
