Tím českých vedcov významne prispel k objasneniu jednej z najväčších záhad evolúcie. Výskumníci preskúmali dávnu históriu pohlavného chromozómu Y, o ktorom sa vie, že v priebehu miliónov rokov postupne degeneruje. U človeka je už značne zmenšený a predpokladá sa, že raz zmizne úplne.
Vedcom z biofyzikálneho ústavu v Brne a Ústavu experimentálnej botaniky v Olomouci sa podarilo popísať, aké procesy súčasnému stavu predchádzali. Spolupracovali pri tom s francúzskymi a švajčiarskymi kolegami. Ich objav publikoval prestížny vedecký časopis Nature Plants.
Čítajte viac: Kúsok od slovenských hraníc objavili ohnisko úplne novej choroby: Svetový unikát!
Chromozómy sú bunkové štruktúry, ktoré nesú gény. Ľudský genóm má 23 párov chromozómov, z toho jeden pár tvoria pohlavné chromozómy. U mužov sú to chromozómy X a Y, ženy majú pár XX. „Keď porovnáte tieto chromozómy u človeka, tak Y je veľmi malý, má proti X zhruba len desatinovú veľkosť. Už toto ukazuje, že 90 percent hmoty niekam zmizlo,“ uviedol jeden z autorov štúdie Roman Hobza. Je to preto, že chromozóm Y svoje gény v priebehu evolúcie stráca. To je prirodzený proces a akási daň za to, že u cicavcov, ale nielen u nich, existuje oddelené samčie a samičie pohlavie.
„To, že sme muž a žena, že vyzeráme inak, musí byť niekde zapísané. Genóm si na to vyvinul dva chromozómy, X a Y, ktoré spolu nekomunikujú.“ Mužské „gény sa drží na chromozóme Y, ženské na X,“ povedal vedec. S určitým nadhľadom možno podľa neho tento stav opísať tak, že kým ostatné chromozómy v pároch si pomáhajú a v prípade poškodenia na jednom z nich sa chyba opraví na základe druhého člena páru, u pohlavných chromozómov to takto nefunguje. „Títo dvaja, povedané v úvodzovkách, sa rozhodli byť chlapec a dievča a nebavia sa spolu,“ povedal Hobza. Výsledkom je, že keď sa na chromozóme Y niečo poškodí, je to zmena natrvalo. Oproti tomu chromozóm X dostane v takom prípade šancu na opravu, pretože u žien sa vyskytuje v páre.
Chromozóm Y raz úplne zmizne
Počas miliónov rokov evolúcie preto chromozóm Y postupne degeneruje, vypadávajú z neho časti a nie je možné ich opraviť. „Trvá to už milióny rokov a jedného dňa chromozóm Y zmizne úplne, to je nevyhnutné,“ povedal Hobza. Zistiť, ako sa s touto postupnou degeneráciou evolúcie vyrovnávala, sa z ľudských pohlavných chromozómov nedá, pretože tam je degenerácia veľmi pokročilá. Vedci sa preto obrátili k rastline knôtovke bielej, u ktorej je stav chromozómu Y evolučne v oveľa skoršej fáze. Umožnila im teda pohľad do dávnej histórie. Ukázalo sa, že u nej je chromozóm Y ešte väčší ako X, nabaľuje totiž na seba ďalšie časti DNA, ktoré neskôr postráca.
Vďaka výskumu knôtovky tak vedci zistili, ako vyzerali zmeny chromozómu Y na počiatku a ako sa s nimi príroda vyrovnávala. Môžu tiež predvídať, kam sa bude vývoj uberať. Zánik chromozómu Y je podľa Hobza len otázkou času, aj keď značne dlhého. „Podľa austrálskej vedkyne Marshal Grapesovej po zániku chromozómu Y muži nezmiznú, pretože dôležité gény sa z neho presunú inam. Môže to však znamenať, že vzniknú skupiny ľudí, medzi ktorými nebude možné rozmnožovanie, a teoreticky by tak mohli vzniknúť nové druhy. To je však len teória, s ktorou rad ďalších vedcov nesúhlasí,“ uviedol Hobza.
Biofyzikálny ústav aj Ústav experimentálnej botaniky (UEB) patria pod Akadémiu vied ČR. Hobza pracuje na oboch ústavoch, to isté platí o ďalšom autorovi štúdie Radimovi Čeganovi. Tretí z českých vedcov, ktorý sa na objave podieľal, je Ján Vrana z UEB.
