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Embora carregue o gene "interruptor mestre", SRY, que determina se um embrião se desenvolverá como masculino (XY) ou feminino (XX), contém muito poucos outros genes e é o único cromossomo que não é necessário para a vida. As mulheres, afinal, conseguem muito bem sem um.
Além disso, o cromossomo Y degenerou rapidamente, deixando os femininos com dois cromossomos X perfeitamente normais, mas os masculinos com um X e um Y encolhido. Se a mesma taxa de degeneração continuar, o cromossomo Y tem apenas 4,6 milhões de anos antes de desaparecer completamente .
Isso pode soar como um longo tempo, mas não é quando você considera que a vida existe na Terra há 3,5 bilhões de anos.
O cromossomo Y nem sempre foi assim. Se voltarmos o relógio para 166 milhões de anos atrás, até os primeiros mamíferos, a história era completamente diferente.
O primeiro cromossomo "proto-Y" era originalmente do mesmo tamanho do cromossomo X e continha todos os mesmos genes.
No entanto, os cromossomos Y têm uma falha fundamental. Ao contrário de todos os outros cromossomos, que temos duas cópias em cada uma de nossas células, os cromossomos Y só estão presentes em uma única cópia, passada de pais para filhos.
Isso significa que os genes do cromossomo Y não podem sofrer recombinação genética, o "arrastamento" de genes que ocorre em cada geração, o que ajuda a eliminar mutações gênicas prejudiciais.
Sem os benefícios da recombinação, os genes cromossômicos Y degeneram com o tempo e acabam sendo perdidos do genoma.
Apesar disso, pesquisas recentes mostraram que o cromossomo Y desenvolveu alguns mecanismos bastante convincentes para "acionar os freios", diminuindo a taxa de perda de genes para uma possível paralisação.
Por exemplo, um recente estudo dinamarquês, publicado na PLoS Genetics, sequenciou porções do cromossomo Y de 62 homens diferentes e descobriu que ele é propenso a rearranjos estruturais em grande escala permitindo a "amplificação gênica" - a aquisição de múltiplas cópias de genes que promovem função espermática e mitigar a perda de genes.
O estudo também mostrou que o cromossomo Y desenvolveu estruturas incomuns chamadas "palíndromos" (sequências de DNA que se leem da mesma forma tanto para frente como para trás - como a palavra "caiaque"), que protegem contra a degradação posterior.
Eles registraram uma alta taxa de "eventos de conversão gênica" dentro das sequências palindrômicas no cromossomo Y - isso é basicamente um processo de "copiar e colar" que permite que os genes danificados sejam reparados usando uma cópia de backup não danificada como modelo.
Olhando para outras espécies (cromossomos Y existem em mamíferos e algumas outras espécies), um corpo crescente de evidências indica que a amplificação do gene do cromossomo Y é um princípio geral em toda a linha. Esses genes amplificados desempenham papéis críticos na produção de espermatozoides e (pelo menos em roedores) na regulação da razão sexual da prole.
Escrevendo recentemente para a revista Biologia Molecular e Evolução, os pesquisadores demonstram que esse aumento no número de cópias de genes em camundongos é resultado da seleção natural.
Sobre a questão de saber se o cromossomo Y realmente desaparecerá, a comunidade científica, como o Reino Unido no momento, está atualmente dividida entre os que "cessaram" e os "remanescentes".
O último grupo argumenta que seus mecanismos de defesa fazem um ótimo trabalho e resgataram o cromossomo Y. Mas os que saíram dizem que tudo o que estão fazendo é permitir que o cromossomo Y se agarre por suas unhas, antes de finalmente cair do penhasco. O debate continua, portanto.
Uma das principais defensoras do argumento dos que cessaram , Jenny Graves, da Universidade La Trobe, na Austrália, afirma que, se você adotar uma perspectiva de longo prazo, os cromossomos Y estão inevitavelmente condenados - mesmo que às vezes esperem um pouco mais do que o esperado.
Em um artigo de 2016, ela aponta que ratos espinhosos e ratos-toupeira japoneses perderam completamente seus cromossomos Y - e argumenta que o processo de perda ou criação de genes no cromossomo Y leva inevitavelmente a problemas de fertilidade. Isso, por sua vez, pode, por fim, impulsionando a formação de espécies inteiramente novas.
O desaparecimento dos homens?
Mesmo nas espécies que realmente perderam seus cromossomos Y completamente, os machos e as fêmeas ainda são necessários para a reprodução.
Nesses casos, o gene SRY "interruptor mestre" que determina a masculinidade genética mudou para um cromossomo diferente, o que significa que essas espécies produzem machos sem a necessidade de um cromossomo Y.
No entanto, o novo cromossomo determinante do sexo - aquele para o qual o SRY está passando - deve iniciar o processo de degeneração novamente devido à mesma falta de recombinação que condenou seu cromossomo Y anterior.
No entanto, o interessante sobre os seres humanos é que, embora o cromossomo Y seja necessário para a reprodução humana normal, muitos dos genes que ele carrega não são necessários se você usar técnicas de reprodução assistida.
Isso significa que a engenharia genética poderá em breve substituir a função gênica do cromossomo Y, permitindo que homens inférteis concebam.
No entanto, mesmo que se tornasse possível para todos conceber desta forma, parece altamente improvável que os humanos férteis parassem de se reproduzir naturalmente.
Embora essa seja uma área interessante e muito debatida de pesquisa genética, há pouca necessidade de se preocupar. Nós nem sabemos se o cromossomo Y irá desaparecer. E, como mostramos, mesmo que isso aconteça, provavelmente continuaremos precisando de homens para que a reprodução normal possa continuar.
A perspectiva de um sistema do tipo "animal de fazenda", onde alguns homens "sortudos" são selecionados para gerar a maioria dos nossos filhos, certamente não está no horizonte. De qualquer forma, haverá preocupações muito mais prementes nos próximos 4,6 milhões de anos.
Darren Griffin, Professor de Genética, Universidade de Kent e Peter Ellis, Professor de Biologia Molecular e Reprodução, Universidade de Kent.
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