کروموزوم Y در حال ناپدید شدن است؛ پایانی برای مردها؟

کروموزوم Y به نوعی نماد مردانگی است اما این روزها در حال نقش باختن و ضعیف شدن است. اگرچه این کروموزوم ژن SRY، تعیین کننده جنسیت پسر (XY) یا دختر (XX) را درون خود دارد اما ژن های خاص دیگری روی آن نیست و تنها کروموزومی است که برای زندگی الزامی نیست. از سوی دیگر، زنان بدون این کروموزوم هیچ مشکلی پیدا نخواهند کرد.

کروموزوم Y در طول زمان به سرعت تخریب شده. زنان حالا دو کروموزوم X دست نخورده و کامل دارند و مردان با یک کروموزوم X و یک کروموزوم تضعیف شده Y. اگر با همین روند تخریب ادامه پیدا کند، کروموزوم Y تا 4.6 میلیون سال دیگر به طور کامل از بین خواهد رفت. شاید مدت زمانی بسیار طولانی به نظر برسد اما اگر بدانید حیات از 3.5 میلیارد سال قبل روی کره زمین پدید آمده، متوجه می شوید که 4.6 میلیون سال واقعا زمان زیادی نیست.

کروموزوم Y همیشه اینطور نبوده. اگر به 166 میلیون سال پیش، زمانی که اولین پستانداران پدید آمدند برگردیم، داستان کاملا متفاوت خواهد بود. کروموزوم Y ابتدایی در آن زمان هم اندازه کروموزوم X بوده و همه ژن های مشابه را در خود داشته.

با این حال، کروموزوم Y یک نقص بنیادی دارد. برخلاف همه کروموزوم ها که از آن ها دو کپی در سلول ها وجود دارد، کروموزوم Y فقط یک کپی داشته که از پدر به پسر انتقال یافته.

وجود یک نمونه از کروموزوم Y یعنی عدم امکان نوترکیبی ژنتیکی. نوترکیبی ژنتیکی به نوعی آمیخته شدن ژن ها در هر نسل است که کمک می کند تا جهش های ژنی آسیب زننده از بین بروند. بی بهره از فواید نوترکیبی، ژن های کروموزوم Y به مرور زمان از بین رفته و در نهایت از ژنوم حذف شدند.

علی رغم این فرآیند، دانشمندان اخیرا متوجه شده اند که کروموزوم Y برای جلوگیری از نابود شدن ژن هایش، مکانیسمی بسیار قابل قبول را به کار گرفته.

برای مثال، در یک پژوهش دانمارکی که در PLoS Genetics به چاپ رسیده، بخش هایی از کروموزوم جنسی مردانه 62 نفر توالی یابی شد و متوجه شدند که این کروموزوم به تغییرات عظیم ساختاری برای تقویت ژن متمایل است.

همین پژوهش نشان داده که کروموزوم Y ساختاری غیر طبیعی به نام پالیندروم می سازد (تکه هایی از DNA که از هر دو طرف به یک شکل خوانده می شود مثل کلمه کیک یا گرگ) و توالی های پالیندرومی باعث حفاظت DNA و جلوگیری از تخریب می شوند. آن ها نرخ بالایی از وقایع تبدیل ژنی را در داخل توالی های پالیندرومی کروموزم Y ثبت کرده اند.

در واقع این وقایع مثل پروسه کپی و پیست است که اجازه می دهد ژن آسیب دیده به وسیله نسخه بکاپ و سالمی که وجود دارد ترمیم شود.

با نگاه به دیگر گونه ها می توان به این نتیجه رسید که تقویت ژن در کروموزوم Y یک قاعده عمومی در میان همه جانوران است (کروموزوم Y در پستانداران و تعداد کمی از دیگر گونه ها وجود دارد).

این ژن های تقویت شده نقشی حیاتی در تولید اسپرم و تنظیم نسبت جنسیت زاده های آن موجود ایفا می کنند. پژوهشگران اخیرا در Molecular Biology and Evolution نوشته اند که این افزایش تعداد کپی های ژن در موش ها نتیجه انتخاب طبیعی است.

اما در مورد این سوال که آیا کروموزم Y باقی می ماند یا از بین می رود، جامعه دانشمندان انگلستان به دو گروه تقسیم شده. عده ای معتقدند که مکانیسم دفاعی بسیار خوب عمل کرده و کروموزوم Y را ایمن نگه داشته. اما گروه دیگر می گویند که همه این پروسه ها فقط کمی برای کروموزوم Y زمان می خرد و زمان زیادی طول نمی کشد تا شاهد از بین رفتن کامل آن باشیم.

جنی گریوز از دانشگاه لا تروب استرالیا ادعا می کند که اگر نگاه بلند مدتی داشته باشیم، از بین رفتن کروموزوم Y اجتناب ناپذیر است، حتی اگر کمی مقاومت به خرج داده شود. در مقاله ای مربوط به سال 2016 وی اشاره می کند که موش های ژاپنی و ول حفار ترکمنی کروموزوم Y خود را به طور کامل از دست داده اند. او اشاره می کند که از بین رفتن ژن های کروموزوم Y یا ایجاد ژن های جدید روی آن می تواند منجر به مشکلات باروری شود.

در نتیجه همه این اتفاقات ممکن است شاهد شکل گیری گونه های کاملا جدیدی باشیم.

مردان از بین خواهند رفت؟

حتی اگر کروموزم Y از بدن انسان ها ناپدید شود، لزوما این معنی را نخواهد داشت که مردها قرار است از بین بروند. حتی در گونه هایی که کروموزوم Y به طور کامل از بین رفته، نر و ماده هنوز برای تولید مثل لازم هستند.

در این شرایط، ژن تعیین کننده جنسیت به کروموزوم دیگری نقل مکان می کند. یعنی آن گونه صرف نظر از اینکه دیگر کروموزوم Y دارد یا خیر، به بقای خود ادامه می دهد و تولید مثل انجام می دهد. ولی کروموزوم جنسی که ژن تعیین جنسیت حالا روی آن قرار گرفته، همان مسیری را آغاز می کند که میلیون ها سال پیش کروموزوم Y آغاز کرد: از بین رفتن تدریجی.

نکته جالب در مورد بدن انسان این است که اگرچه کروموزوم Y برای یک تولیدمثل طبیعی مورد نیاز است اما اکثر ژن هایی که حمل می کند لازم نیستند اگر از تکنیک های تولیدمثلی کمکی استفاده شود.

این یعنی مهندسی ژنتیک به زودی قادر خواهد شد تا عملکرد ژن های کروموزوم Y را جایگزین کرده و اجازه دهد تا زوج های همجنس بتوانند باردار شده و یا حتی مردان آماده لقاح شوند. حتی در صورت امکان پذیر شدن چنین حالتی هم بعید است که انسان ها بخواهند راه طبیعی برای تولید مثل را کنار بگذارند و به مهندسی ژنتیک روی بیاورند.

البته که این حوزه از بخش های بسیار پر بحث ژنتیکی است ولی نگرانی ها چندان زیاد نیست. هنوز نمی دانیم که کروموزوم Y آیا واقعا از بین می رود یا نه. که حتی اگر این اتفاق هم رخ دهد، مردها قرار نیست حذف شوند و روند طبیعی تولیدمثل در انسان ها ادامه پیدا خواهد کرد.

اگر هم جایی برای نگرانی بود، حداقل 4.6 میلیون سال فرصت داریم تا راه حلی برای آن پیدا کنیم که به نظر زمانی کافی است.