Čeští vědci se zaměřili na degenerující mužský pohlavní choromozom

U člověka je už značně zmenšený a předpokládá se, že jednou zmizí úplně. Vědcům z Biofyzikálního ústavu v Brně a Ústavu experimentální botaniky v Olomouci se podařilo popsat, jaké procesy současnému stavu předcházely. Spolupracovali přitom s francouzskými a švýcarskými kolegy. Jejich objev dnes publikoval prestižní vědecký časopis Nature Plants.

Chromozomy jsou buněčné struktury, které nesou geny. Lidský genom má 23 párů chromozomů, z toho jeden pár tvoří pohlavní chromozomy. U mužů jsou to chromozomy X a Y, ženy mají pár XX. "Když porovnáte tyto chromozomy u člověka, tak Y je velmi malý, má proti X zhruba jen desetinovou velikost. Už tohle ukazuje, že 90 procent hmoty někam zmizelo," uvedl jeden z autorů studie Roman Hobza. Je to proto, že chromozom Y své geny geny v průběhu evoluce ztrácí. To je přirozený proces a jakási daň za to, že u savců, ale nejen u nich, existuje oddělené samčí a samičí pohlaví.

"To, že jsme muž a žena, že vypadáme jinak, musí být někde zapsané. Genom si na to vyvinul dva chromozomy, X a Y, které spolu nekomunikují. "Mužské" geny se drží na chromozomu Y, "ženské" na X," řekl vědec. S určitou nadsázkou lze podle něj tento stav popsat tak, že zatímco ostatní chromozomy v párech si pomáhají a v případě poškození na jednom z nich se chyba opraví na základě druhého člena páru, u pohlavních chromozomů to nefunguje. "Tihle dva, řečeno v uvozovkách, se rozhodli být kluk a holka a nebaví se spolu," řekl Hobza. Výsledkem je, že když se na chromozomu Y něco poškodí, je to změna natrvalo. Naproti tomu chromozom X dostane v takovém případě šanci na opravu, protože u žen se vyskytuje v páru.

Během milionů let evoluce proto chromozom Y postupně degeneruje, vypadávají z něj části a není, jak je opravit. "Trvá to už miliony let a jednoho dne chromozom Y zmizí úplně, to je nevyhnutelné," řekl Hobza. Zjistit, jak se s touto postupnou degenerací evoluce vyrovnávala, se z lidských pohlavních chromozomů nedá, protože tam je degenerace velmi pokročilá. Vědci se proto obrátili k rostlině silence širolisté, u níž je stav chromozomu Y evolučně v mnohem ranější fázi. Umožnila jim tedy pohled do dávné historie. Ukázalo se, že u ní je chromozom Y ještě větší než X, nabaluje totiž na sebe další části DNA, které později poztrácí.

Díky výzkumu silenky tak vědci zjistili, jak vypadaly změny chromozomu Y na počátku a jak se s nimi příroda vyrovnávala. Mohou také předvídat, kam se bude vývoj ubírat. Zánik chromozomu Y je podle Hobzy jen otázkou času, i když značně dlouhého. "Podle australské vědkyně Marshal Grapesové po zániku chromozomu Y muži nezmizí, protože důležité geny se z něj přesunou jinam. Může to ale znamenat, že vzniknou skupiny lidí, mezi kterými nebude možné rozmnožování, a teoreticky by tak mohly vzniknout nové druhy. To je ale jen teorie, se kterou řada dalších vědců nesouhlasí," uvedl Hobza.

Biofyzikální ústav i Ústav experimentální botaniky (ÚEB) patří pod Akademii věd ČR. Hobza pracuje na obou ústavech, totéž platí o dalším autorovi studie Radimu Čeganovi. Třetí z českých vědců, kteří se na objevu podíleli, je Jan Vrána z ÚEB.