И хромосом може бити симбол мужевности, али постаје све јасније да је ишта осим снажног и издржљивог. Иако носи ген „главни прекидач“, СРИ, који одређује да ли ће се ембрион развити као мушки (КСИ) или женски (КСКС), садржи врло мало других гена и једини је хромозом који није неопходан за живот. Жене, уосталом, успевају и без једног.
Штавише, И хромозом је брзо дегенерирао, остављајући женке са два савршено нормална Кс хромозома, али мужјаке са Кс и схрваним И. Ако се иста стопа дегенерације настави, И хромозому је остало само 4, 6 милиона година пре него што потпуно нестане . Ово можда звучи дуго, али није кад узмете у обзир да живот постоји на Земљи 3, 5 милијарди година.
И хромозом увек није био такав. Ако пребацимо сат на 166м пре првих сисара, прича је била потпуно другачија. Рани „прото-И“ хромозом првобитно је био исте величине као Кс хромозом и садржавао је све исте гене. Међутим, И хромозоми имају фундаментални недостатак. За разлику од свих осталих хромозома, које имамо по две копије у свакој од наших ћелија, И хромозоми су икада присутни само као једна копија, преносе се од очева на њихове синове.
То значи да гени на И хромозому не могу бити подвргнути генетској рекомбинацији, "померању" гена који се дешава у свакој генерацији што помаже у уклањању оштећења мутација гена. Ускраћени за благодати рекомбинације, И хромосомски гени дегенерирају се током времена и на крају се губе из генома.
Хромосом И црвене боје, поред много већег Кс хромозома (Национални институт за истраживање људског генома) Упркос томе, недавна истраживања показала су да је И хромозом развио прилично уверљиве механизме за „стављање кочница“, успоравајући стопу губитка гена на могући застој.
На пример, недавна данска студија објављена у ПЛоС Генетицс, секвенционисала је делове И хромозома од 62 различита мушкарца и открила да је она склона великим структурним преуређењима која омогућавају „генско проширење“ - стицање вишеструких копија гена који промовишу здраве функција сперме и ублажава губитак гена.
Студија је такође показала да је И хромозом развио необичне структуре назване "палиндроми" (ДНК секвенце које читају исте напред као уназад - попут речи "кајак"), које га штите од даље разградње. Забележили су велику брзину „догађаја претворбе гена“ унутар палиндромских секвенци на И хромосому - ово је у основи процес „копирања и лепљења“ који омогућава поправљање оштећених гена користећи неоштећену резервну копију као предложак.
Гледајући друге врсте (И хромозоми постоје код сисара и неких других врста), све већи број доказа указује да је амплификација гена И-хромосома општи принцип широм света. Ови појачани гени играју критичну улогу у производњи сперме и (бар код глодара) у регулисању односа пола деце. Недавно пишући о Молекуларној биологији и еволуцији, истраживачи дају доказе да је ово повећање броја гена копија код мишева резултат природне селекције.
На питање да ли ће И хромозом заиста нестати, научна заједница, попут Велике Британије, тренутно је подељена на „оне који остају“ и „остатке“. Последња група тврди да њени одбрамбени механизми одлично раде и спасили су И хромозом. Али они који лепе кажу да све што раде је омогућавање И хромозома да се прилијепи за нокте, пре него што на крају испадне са литице. Дебата се стога наставља.
Молове рупице немају И хромозоме. (Википедиа) Водећа заговорница аргумента о одсуству, Јенни Гравес са Универзитета Ла Тробе у Аустралији, тврди да су, ако дугорочно посматрате, И хромозоми неизбежно осуђени - чак и ако понекад задрже мало дуже него што се очекивало. У раду за 2016. годину она истиче да су јапанске шпијунске пацови и кртице лако изгубили И хромозоме - и тврди да процеси гена који се губе или стварају на И хромосому неминовно доводе до проблема са плодношћу. То заузврат може потакнути формирање потпуно нових врста.
Смрт људи? Не
Као што тврдимо у поглављу нове е-књиге, чак и ако И хромозом код људи нестане, то не мора нужно значити и да су сами мушкарци на изласку. Чак и у врстама које су у потпуности изгубиле И хромозоме, мужјаци и женке су и даље потребни за репродукцију.
У тим случајевима, ген „мастер свитцх“ СРЈ који одређује генетску мушкост прешао је на другачији хромозом, што значи да ове врсте производе мужјаке без потребе за И хромозомом. Међутим, нови хромозом за одређивање пола - онај на који се СРЈ креће - требало би да започне процес дегенерације изнова због истог недостатка рекомбинације који је осуђивао њихов претходни И хромозом.
Међутим, занимљиво код људи је да иако је И хромозом потребан за нормалну репродукцију људи, многи гени које он носи нису потребни ако користите технике потпомогнуте репродукције. То значи да ће генетски инжењеринг ускоро моћи да замени генску функцију И хромозома, омогућавајући истополним женским паровима или неплодним мушкарцима да зачеју. Међутим, чак и ако би сватко могао замислити на овај начин, чини се мало вероватним да би се плодни људи престали природно размножавати.
Иако је ово занимљиво и вруће дискутирано подручје генетских истраживања, мало се треба бринути. Не знамо чак ни да ли ће И хромозом уопште нестати. И као што смо показали, чак и ако се то догоди, вероватно ћемо и даље требати мушкарце како би се нормална репродукција могла наставити.
Заиста, изглед система „домаћих животиња“ где је неколико „срећних“ мужјака одабрано за оца већине наше деце сигурно није на хоризонту. У сваком случају, бит ће далеко више горућих брига у наредних 4, 6 милиона година.
Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион.
Даррен Гриффин, професор генетике, Универзитет у Кенту
Петер Еллис, предавач молекуларне биологије и репродукције, Универзитет у Кенту
