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La veloce evoluzione del cromosoma Y, spesso confusa con decadimento

Una teoria scientifica consolidata vorrebbe il cromosoma Y dei mammiferi in una fase di stabilità evolutiva, o addirittura di decadimento. Nuove evidenze scientifiche suggeriscono come in realtà tale cromosoma stia evolvendo rapidamente tramite un continuo e completo rinnovamento. Grazie al primo confronto allargato interspecie, i ricercatori del Whitehead Institute del Massachusetts Institute of Technology hanno trovato notevoli differenze nelle sequenze geniche dei cromosomi Y di esseri umani e scimpanzé, significativi del fatto che questi cromosomi si sono evoluti più velocemente rispetto ai loro rispettivi genomi nel corso di sei milioni di anni che li separano da un loro comune antenato.

“La regione del cromosoma Y che si è evoluta più rapidamente di tutte è quella che svolge un ruolo importante nella produzione di sperma”, ha spiegato Jennifer Hughes, che ha partecipato alla ricerca e firma come coautrice l’articolo di resoconto pubblicato sulla rivista Nature. ”Il resto della Y si sta evolvendo in modo più simile al resto del genoma, solo un po’ più velocemente”.

il risultato, inoltre, ha confutato l’aspettativa che i cromosomi Y di esseri umani e scimpanzé fossero molto simili.

“Questo lavoro mostra chiaramente che l’Y è assai ingegnoso nell’usare differenti strumenti del genoma per mantenere la diversità tra i geni”, ha aggiunto Wes Warren ricercatore del Washington University Genome Center. “I risultati mostrano che la nostra conoscenza del cromosoma è ancora in divenire.”

Hughes e Page ipotizzano che l’evoluzione divergente del cromosoma Y dello scimpanzé e dell’essere umano possa essere dovuta a diversi fattori, inclusi i tratti specifici del cromosoma Y e differenze nei comportamenti di accoppiamento.

Poiché molti scimpanzé si possono accoppiare con una femmina in rapida successione, lo sperma maschile è sempre impegnato in un’ardua competizione riproduttiva. Se un maschio produce più sperma ha teoricamente più probabilità di ingravidare la femmina e di propagare alla generazione successiva i geni che sono responsabili della sua produzione, alcuni dei quali fanno parte del cromosoma Y.

Poiché la pressione selettiva per far passare i geni di untratto vantaggioso è così alta, questi geni possono anche trascinare con sé tratti genetici svantaggiosi nella generazione successiva.

Tale trasmissione è permessa perché, a differenza di altri cromosomi, l’Y non ha alcun partner con cui scambiare geni durante la divisione cellulare. Tale processo consente infine di associare versioni positive di un certo gene eliminando quelle deleterie. Senza di esso, per contro, il cromosoma Y è trattato dal’evoluzione come un’entità unica, positiva o negativa.

Negli scimpanzé, la combinazione dell’intensa pressione selettiva sulla produzione di sperma con l’impossibilità di scambiare geni può aver determinato la rapida evoluzione del cromosoma.

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