O genoma humano está organizado em 23 pares de cromossomos (22 pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais). Cada um dos pais contribui com um par de cromossomos. Os cromossomos X e Y, também conhecidos como os cromossomos sexuais, determinam o sexo biológico de um indivíduo: as fêmeas herdam um cromossomo X do pai para um genótipo XX, enquanto os machos herdam um cromossomo Y do pai para um genótipo XY (mães passam apenas o cromossomo X). A presença ou ausência do cromossomo Y é crítica, pois este contém os genes necessários para substituir o padrão biológico – desenvolvimento feminino – e provoca o desenvolvimento do sistema reprodutor masculino.
Embora o papel do cromossomo Y na determinação do sexo esteja claro, um estudo mostrou que ele está passando por uma rápida deterioração. Muitas gerações atrás, o cromossomo Y era largo e continha um número maior de genes que o cromossomo X. Agora é apenas uma fração do seu tamanho no passado e contém menos de 80 genes funcionais. Isto tem levado a debates e preocupações ao longo dos últimos anos sobre o destino do cromossomo Y. Muitos especulam que o cromossomo Y tornou-se supérfluo e poderia deteriorar-se completamente nos próximos 10 milhões de anos. Enquanto os estudos do cromossomo Y têm sido um desafio devido à natureza de suas repetições das sequências de DNA – ricas e em forma de palíndromo –, os recentes avanços da genômica têm fornecido alguns insights inesperados.
O ‘Avanço Genômico do Mês’ eleito pelo National Human Genome Research Institute destaca dois artigos publicados em 24 de abril de 2014 na revista Nature, que exploram o caminho evolutivo do cromossomo Y em vários mamíferos. Juntos, esses estudos demonstram a estabilidade do cromossomo Y nos últimos 25 milhões de anos. Eles revelam ainda algumas funções críticas do cromossomo Y que sugerem ‘estar aqui para ficar’.
Para começar, vamos primeiro nos aprofundar na origem evolutiva dos cromossomos sexuais, cerca de 200-300 milhões de anos atrás. Os cromossomos X e Y, ambos os quais derivam de autossomas, eram, no ínicio, aproximadamente do mesmo tamanho. Em algum momento específico ao longo do caminho, o cromossomo Y perdeu gradualmente a capacidade de recombinar – ou trocar informação genética – com o cromossomo X e começou a evoluir de forma independente. Isto rapidamente levou a uma deterioração catastrófica do cromossomo Y, que agora contém apenas 3 por cento dos genes que uma vez compartilharam com o cromossomo X.
Trabalho recente de pesquisa dos grupos de David C. Page, MD, do Instituto Whitehead, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e Henrik Kaessmann, Ph.D., do Instituto Suíço de Bioinformática e da Universidade de Lausanne, na Suíça sugere que o inicialmente rápido declínio do cromossomo Y pode ter sido nivelado e estabilizado.
Usando diferentes tecnologias genômicas, essas duas equipes de pesquisa analisaram a evolução do cromossomo Y de forma independente em dois conjuntos distintos de mamíferos que cobriam mais de 15 espécies diferentes, incluindo seres humanos, chimpanzés, macacos rhesus, touros, saguis, camundongos, ratos, cães e gambás. Surpreendentemente, eles descobriram um grupo pequeno mas estável de genes reguladores essenciais sobre o cromossomo Y, que tem resistido firmemente ao longo de um período evolutivo de tempo, mesmo enquanto genes circundantes foram decaindo.
Significativamente, estes genes desempenham um papel extremamente importante no mecanismo que regula a expressão de outros genes ao longo de todo o genoma e podem afetar os tecidos em todo o corpo humano. Uma das razões para a resistência continuada destes genes reguladores do cromossomo Y é que eles são “dependentes de dosagem”, o que significa que duas cópias são necessárias para a função normal.
Para a maioria dos genes no cromossomo X, é necessário apenas uma cópia. As fêmeas têm dois cromossomos X e, portanto, duas cópias de cada gene ligado ao X, de forma que uma cópia é aleatoriamente inativada, ou desligada. Os machos têm apenas um cromossomo X e portanto apenas uma cópia é expressa.
No entanto, os genes reguladores são muitas vezes dependentes de dosagem e haplo-insuficientes, isto é, são necessárias duas cópias do gene e a presença de apenas uma cópia pode provocar anomalias ou doenças. Nas fêmeas, esses genes reguladores liberam a inativação-X, de modo que a cópia no segundo cromossomo X também se expressa. Nos machos, que têm apenas um cromossomo X, a preservação deste grupo de genes reguladores no cromossomo Y é crucial para fornecer a segunda cópia.
No geral, o que isto significa é que, além de seu papel na determinação do sexo e na fertilidade, o cromossomo Y também contém genes importantes que são fundamentais para a saúde e a sobrevivência dos machos.
Estes resultados têm implicações consideráveis ​​para a nossa compreensão das diferenças na biologia, saúde e doença entre homens e mulheres. Porque genes nos cromossomos X e Y têm uma história de seleção independente uns dos outros,  diferenças funcionais sutis podem existir como uma consequência direta das diferenças genéticas nos dois cromossomos.
Embora essas diferenças ainda não tenham sido exploradas em grandes detalhes, mais estudos sobre os genes conservados do cromossomo Y podem ajudar-nos a compreender as diferenças na biologia básica e a suscetibilidade a doenças em homens e mulheres e a um melhor gerenciamento da saúde.
Fonte: http://www.genome.gov/27557513

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