O cromossomo Y humano está evoluindo muito mais rápido que o cromossomo X

Pela primeira vez, pesquisadores sequenciaram completamente os cromossomos sexuais de primatas não humanos, revelando que o cromossomo Y específico dos machos está evoluindo a uma velocidade impressionante, enquanto o cromossomo X permanece praticamente estático. Ao comparar esses achados com o genoma humano, os autores do estudo descobriram que nossa espécie também faz parte dessa dança evolutiva, com um código genético que muda rapidamente ao longo do cromossomo Y masculino.

Todos os humanos possuem 23 pares de cromossomos, um dos quais compreende os cromossomos sexuais. Para as fêmeas, isso significa dois cromossomos X, enquanto os machos possuem um X e um Y.

Os pesquisadores do novo estudo – publicado na revista Nature, geraram genomas de referência completos para os cromossomos X e Y de cinco grandes símios – incluindo chimpanzés, bonobos, gorilas, orangotangos-de-Bornéu e orangotangos-de-Sumatra – além de um símio menor, o gibão siamango.

Incluindo humanos na análise, os pesquisadores puderam comparar as leituras de sete primatas diferentes. Ao fazer isso, descobriram que os cromossomos Y tendem a diferir enormemente entre as espécies, enquanto os cromossomos X são largamente semelhantes.

Por exemplo, mais de 90% das sequências do cromossomo X dos símios coincidem com o cromossomo X humano, indicando uma pequena variação ao longo de milhões de anos de evolução. Em contraste, apenas 14 a 27% dos cromossomos Y dos símios se alinham com a versão humana, sugerindo uma grande quantidade de mudanças rápidas.

“A extensão das diferenças entre os cromossomos Y dessas espécies foi muito surpreendente“, disse a autora do estudo Kateryna Makova. “Algumas dessas espécies divergiram da linhagem humana há apenas sete milhões de anos, o que não é muito tempo em termos de evolução. Isso mostra que os cromossomos Y estão evoluindo muito rápido.”

Tal variação extensa é provavelmente devido ao fato de que o cromossomo Y não troca muita informação genética com outros cromossomos, o que significa que tende a acumular muitas deleções e outros tipos de mutações. Como consequência, o cromossomo Y tem ficado progressivamente mais curto ao longo do tempo.

“Descobrimos que o Y dos símios está encolhendo, acumulando muitas mutações e repetições, e perdendo genes,” disse Makova.

“Devido a essa degradação, sugere-se que o cromossomo Y está a caminho da extinção em mamíferos,” escrevem os autores do estudo em seu artigo.

No entanto, a equipe descobriu que, embora o cromossomo Y possa estar encolhendo, é improvável que desapareça completamente, pois alguns de seus genes estão “evoluindo sob seleção purificadora.” Em outras palavras, certos genes são protegidos por mecanismos de segurança que mantêm importantes sequências intactas.

Uma dessas estratégias de sobrevivência envolve o uso de palíndromos, que são sequências de genes que se repetem em uma imagem espelhada, criando duas cópias idênticas que se encontram. Como resultado, qualquer dano que ocorra em uma cópia pode ser corrigido trocando informações com a extensão adjacente de DNA correspondente.

“Ter esses genes em palíndromos é como manter uma cópia de backup,” diz o autor do estudo Adam Phillippy. Segundo os pesquisadores, os genes protegidos por palíndromos tendem a variar muito de espécie para espécie, embora muitos estejam envolvidos na espermatogênese.

Considerando que o cromossomo Y é essencial para a existência contínua dos machos, esses mecanismos de seleção purificadora fornecem uma rede de segurança vital para o futuro da humanidade. E apesar das suspeitas anteriores de que a combinação XY poderia em breve ser coisa do passado, Makova insiste que “o cromossomo Y é improvável que desapareça tão cedo.”