El cromosoma Y está desapareciendo… ¿Qué va a ser de los hombres?

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Puede que el cromosoma Y sea un símbolo de la masculinidad, pero cada vez es más evidente que no es ni sólido ni perenne. Pese a que el cromosoma porta el gen "maestro" SRY que determina si el embrión se desarrollará como macho (XY) o hembra (XX), contiene muy pocos genes y es el único cromosoma que no es necesario para la vida. Al fin y al cabo las mujeres han salido adelante sin este cromosoma.

No solo eso, sino que el cromosoma Y se ha degenerado rápidamente hasta el punto de que las mujeres cuentan con dos cromosomas X perfectamente normales, mientras que los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y en decadencia. Si la tasa de degeneración del cromosoma continúa a este ritmo, al cromosoma Y solamente le quedan 4,6 millones de años hasta que desaparezca del mapa. Puede que parezca mucho tiempo, pero no lo es si tenemos en cuenta que la vida en la Tierra existe desde hace 3.500 millones de años.

El cromosoma Y no siempre ha sido como lo conocemos. Si retrocedemos 166 millones de años en el tiempo hasta los primeros mamíferos, la historia era completamente diferente. El cromosoma "proto-Y" de antaño tenía originalmente el mismo tamaño que el cromosoma X y contenía todos los mismos genes. Sin embargo, los cromosomas Y tienen un defecto fundamental: a diferencia del resto de cromosomas, de los que tenemos dos copias en cada una de nuestras células, los cromosomas Y solamente están presentes en una copia que se pasa de padres a hijos.

El cromosoma Y se ha degenerado rápidamente hasta el punto de que las mujeres cuentan con dos cromosomas X perfectamente normales, mientras que los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y en decadencia.

Esto significa que los genes en el cromosoma Y no pueden experimentar una recombinación genética, la "mezcla" de genes que se produce en cada generación y que ayuda a eliminar las mutaciones de genes perjudiciales. Sin los beneficios de la recombinación, los genes del cromosoma Y se degeneran con el tiempo y finalmente acaban perdiéndose del genoma.

File 20180115 101502 1tinnv3 Cromosoma Y en rojo al lado del cromosoma X, mucho más grande. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano

A pesar de esto, las últimas investigaciones han demostrado que el cromosoma Y ha desarrollado algunos mecanismos muy convincentes para "ponerle freno al asunto", disminuyendo el ritmo de pérdida de genes hasta casi paralizarlo.

Por ejemplo, un estudio reciente llevado a cabo en Dinamarca y publicado en PLoS Genetics realizó secuencias genéticas en porciones del cromosoma Y de 62 hombres diferentes y descubrió que es susceptible a reorganizarse estructuralmente a gran escala para permitir la "amplificación de los genes" (la adquisición de múltiples copias de los genes que promueven la buena salud del esperma y mitigan la pérdida de genes).

El estudio también demostró que el cromosoma Y ha desarrollado una estructuras inusuales llamadas "palíndromos" (secuencias de ADN que se pueden leer de la misma forma en ambas direcciones, como la palabra "kayak") para protegerse de una mayor degradación.

Recopilaron una alta tasa de "procesos de conversión de genes" dentro de las secuencias palindrómicas en el cromosoma Y (básicamente un proceso de "copia y pega" que permite a los genes dañados regenerarse utilizando una copia de seguridad que no esté dañada como modelo).

Las últimas investigaciones han demostrado que el cromosoma Y ha desarrollado algunos mecanismos muy convincentes para disminuir el ritmo de pérdida de genes hasta casi paralizarlo

Si nos fijamos en otras especies (el cromosoma Y existe en los mamíferos y en algunas otras especies), cada vez hay más pruebas de que la amplificación de los genes del cromosoma Y es un principio generalizado. Estos genes amplificados juegan un papel crítico en la producción de esperma y (por lo menos en el caso de los roedores) en la regulación de la proporción de sexos de la descendencia.

Varios investigadores demostraron recientemente en el estudio Biología Molecular y Evolución que este aumento del número de copias de genes en ratones es un resultado de la selección natural.

Sobre la cuestión de si el Cromosoma Y acabará desapareciendo, la comunidad científica, como en el caso del Reino Unido ahora mismo, está dividida entre "los que se quedan" y "los que se van". El segundo grupo alega que los mecanismos de defensa hacen un buen trabajo y han salvado al cromosoma Y. Mientras que el primer grupo dice que lo único que están haciendo es que el cromosoma Y penda de un hilo hasta que termine por desaparecer. El debate sigue a la orden del día.

File 20180117 53328 Kim7f9 El roedor "ellobius talpinus" no tiene cromosoma Y

Una de las personas al frente de los que están a favor de que los cromosomas Y van a desaparecer, Jenny Graves de la Universidad de La Trobe en Australia, defiende que a largo plazo los cromosomas Y están condenados a desaparecer aunque puede que se resistan durante más tiempo de lo esperado. En un artículo científico del año 2016, señala que algunos roedores como las ratas tokudaia muenninki y los roedores ellobius talpinus han perdido por completos sus cromosomas Y. También defiende que el proceso de pérdida o de creación de genes en el cromosoma Y lleva inevitablemente a problemas de fertilidad. Esto puede acabar suponiendo la creación de nuevas especies.

¿La desaparición de los hombres?

Tal y como argumentamos en un capítulo del nuevo libro publicado en formato electrónico, aunque el cromosoma Y acabe desapareciendo en los humanos, no tiene por qué significar la extinción del sexo masculino. En muchas especies en las que el cromosoma Y ha desaparecido siguen haciendo falta ambos sexos para la reproducción.

En estos casos, el gen "maestro" SRY (que determina el sexo masculino del genoma) pasa a otro cromosoma, lo que significa que la especie produce machos sin necesidad de un cromosoma Y. Sin embargo, el nuevo cromosoma que determina el sexo (el nuevo cromosoma del gen SRY) volverá a comenzar un proceso de degeneración debido a la misma falta de recombinación que supuso la extinción del cromosoma Y previo.

Aunque el cromosoma Y acabe desapareciendo en los humanos, no tiene por qué significar la extinción del sexo masculino. En muchas especies en las que el cromosoma Y ha desaparecido siguen haciendo falta ambos sexos para la reproducción

Sin embargo, lo interesante en el caso de los humanos es que, pese a que el cromosoma Y es necesario para una reproducción humana normal, muchos de los genes que porta no son necesarios en el caso de la reproducción asistida. Esto significa que puede que la ingeniería genética pronto sea capaz de reemplazar la función genética del cromosoma Y, lo que permitiría tener hijos a las parejas de mujeres del mismo sexo o a los hombres infértiles. Sin embargo, incluso aunque fuera posible para todo el mundo reproducirse de esta manera, sería poco probable que las personas fértiles dejarán de reproducirse de forma natural.

Aunque estamos ante un debate muy interesante y animado en el mundo de la investigación genética, no existen motivos para preocuparse porque ni siquiera sabemos si el cromosoma Y acabará desapareciendo. Como hemos dicho, aunque lo haga, seguiremos necesitando el sexo masculino para poder continuar con la reproducción normal de la especie.

De hecho, la idea de un sistema de "granjas" donde unos pocos hombres "afortunados" serían elegidos para ser los padres de la mayoría de nuestros hijos no es una opción que esté en ciernes. Lo que sí que habrá será problemas mucho más importantes en los próximos 4,6 millones de años.

Autores:

  • Darren Griffin, Catedrático de Genética, Universidad de Kent

  • Peter Ellis , Doctor de Biología Molecular y Reproducción, Universidad de Kent

Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer el artículo original aquí

Traducido por Silvestre Urbón

Foto | iStock

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El cromosoma Y está desapareciendo… ¿Qué va a ser de los hombres?

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