Das männliche Y-Chromosom entwickelt sich schneller als erwartet und könnte sogar verschwinden: neue Studie
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Chromosomen sind Strukturen, die Tausende von Genen enthalten und in denen die DNA in einer kompakten Form organisiert ist. Insbesondere die X- und Y-Chromosomen bestimmen, ob ein Individuum männlich oder weiblich sein wird, aber sie können auch Informationen über die Evolution einer Art und mögliche genetische Bedingungen liefern. Forscher haben kürzlich einen ersten Schritt in diese Richtung unternommen, nachdem sie die X- und Y-Chromosomen von fünf Menschenaffenarten vollständig entschlüsselt hatten. Dabei haben sie auch etwas Merkwürdiges festgestellt: Unser Y-Chromosom entwickelt sich schneller als erwartet.
Eine Studie über die Chromosomen von Menschenaffen, um den Menschen zu verstehen
In der Regel ist es nicht einfach, die X- und Y-Chromosomen zu untersuchen, da es sich um sich wiederholende DNA-Sequenzen handelt, die besonders schwer zu identifizieren sind. Neue Sequenzierungstechnologien haben es einem Forscherteam jedoch ermöglicht, sich genau auf diese beiden Chromosomen bei einigen der menschenähnlichsten Menschenaffen, darunter Schimpansen und Gorillas, zu konzentrieren. In der Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, konnten die Unterschiede zwischen dem X- und dem Y-Chromosom weiter untersucht werden, wobei der Schwerpunkt auf dem letzteren lag.
Sowohl bei Menschenaffen als auch bei Menschen enthält das Y-Chromosom weniger Gene als das X-Chromosom. Und das ist nicht der einzige Unterschied: Das X-Chromosom der Menschenaffen ist zu mehr als 90 % mit dem des Menschen identisch, während der Prozentsatz des Y-Chromosoms zwischen 14 % und 27 % liegt. Kateryna Makova, die Hauptautorin der Studie, sagt dazu:
Das Ausmaß der Unterschiede zwischen den Y-Chromosomen dieser Arten war sehr überraschend. Einige dieser Arten haben sich erst vor 7 Millionen Jahren von der menschlichen Abstammungslinie getrennt, was im Hinblick auf die Evolution keine lange Zeit ist. Dies zeigt, dass sich die Y-Chromosomen sehr schnell weiterentwickeln.
Aber warum?
Das Y-Chromosom entwickelt sich sehr schnell
National Human Genome Research Institute - Public Domain
Wie wir gesehen haben, ist die rasante Entwicklung des Y-Chromosoms bei den Primaten nicht unbemerkt geblieben, und der Grund dafür ist nicht einmal besonders komplex. Tatsächlich tauscht dieses Chromosom nur wenig genetische Informationen mit anderen Chromosomen aus und neigt dazu, Mutationen zu behalten. Eine Folge dieser Dynamik ist die fortschreitende Verkürzung des Y-Chromosoms im Laufe der Zeit, eine Tendenz, die nach Ansicht mancher zu seinem Verschwinden in der Zukunft führen könnte.
Nun ist eine Verkleinerung des Y-Chromosoms als Folge seiner rasanten Entwicklung so gut wie sicher, aber von seinem Verschwinden zu sprechen, scheint übertrieben, zumindest auf kurze Sicht. Das Y-Chromosom verfügt nämlich auch über zahlreiche Palindrome, d. h. genetische Sequenzen, die es ermöglichen, jeden Informationsverlust durch Kopien in der umgekehrten Sequenz auszugleichen.
Ein erster Schritt zur vollständigen Entschlüsselung unserer Chromosomen
Obwohl das Y-Chromosom vom Aussterben bedroht ist, entwickelt es sich rasch weiter und erfüllt eine grundlegende Funktion beim Menschen und darüber hinaus. Seine Anfälligkeit für Mutationen könnte natürlich zum Verschwinden des männlichen Geschlechts führen, aber das Vorhandensein von Gegengewichten wie Palindromsequenzen verzögert diesen Prozess erheblich.
Gleichzeitig stehen wir erst am Anfang der Arbeiten zur Entschlüsselung der X- und Y-Chromosomen, die unser Verständnis unseres genetischen Erbes revolutionieren könnten. Kurz gesagt: Mit dieser ersten Studie haben wir bereits eine Bestätigung für die rasche Evolution des Y-Chromosoms bei Primatenarten und Menschen erhalten. Die nächsten Schritte werden noch wichtiger sein, und zwar nicht nur für das männliche Geschlecht.
