Investigación: El intercambio de la DNA de X y de Y puede ocurrir más a menudo que pensó previamente

Resulta que la “línea rígida en la arena” sobre cuál los cromosomas de sexo humanos---la Y y el X--- va a evitar cruzar encima es una broca más borrosa pensó que previamente. El contrario al consenso científico actual, profesor adjunto Melissa Wilson Sayres de la universidad de estado de Arizona ha llevado a un equipo de investigación que ha mostrado que el intercambio de la DNA de X y de Y puede ocurrir mucho más a menudo. Y este intercambio promiscuo, puede a su vez, socorro en nuestra comprensión de la historia de la humanidad y de la diversidad, salud y enfermedad, así como enmascarar interpretaciones cromosómicas rígidas de la identidad sexual.

“Estudiar nuestros cromosomas de sexo tiene consecuencias para la salud humana y para que el intentar entienda nuestra historia,” dijo a Melissa Wilson Sayres, profesor adjunto en la escuela de ciencias de la vida y la pieza del centro del instituto de Biodesign para la evolución y el remedio. “A mí, la comprensión de la evolución del X y de la Y es tan importante porque necesitamos entender que haya todas estas variaciones en la genética de la determinación de sexo.”

Toda la diversidad humana se encanilla dentro de nuestra DNA a través de 23 pares de cromosomas, el contener los 25.000 genes estimados. Para cada generación, esta información de la DNA--- a menudo incluyendo el sexo de un bebé --- está mezclado como una cubierta de tarjetas entre un molde-madre y un padre con un proceso llamado recombinación.

La recombinación hace cada único individual, hacia abajo al último par de cromosomas de sexo. La recombinación ocurre rutinario por todas partes excepto en los cromosomas de sexo, donde la cubierta de tarjetas genética sigue empilada, incapaces de mezclar la información---a excepción de dos pequeñas regiones situadas en los extremos del cromosoma de X y de Y, llamados regiones pseudoautosomal (PAR1 y PAR2). “La región pseudoautosomal, esta región minúscula que todavía recombine, understudied extremadamente, filtrado típicamente fuera de todos los análisis,” dijo Wilson Sayres. Además, hay una isla del granuja del cromosoma X, llamada la región X-transportada, o XTR, que fue duplicado del X a la Y alrededor del antepasado común pasado de todos los seres humanos.

El estudio, publicado en la edición en línea temprana de la genética del gorrón (DOI 10.1534/genetics.114.172692), incluye la escuela de ASU de los investigadores Daniel J. Cotter y Sarah M. Brotman de las ciencias de la vida. Junto, desafiaron la suposición muy frecuente que genético hay un límite estricto de la recombinación que suprime el intercambio entre el X y el Y.Using la información completa de la serie de la DNA de los cromosomas de X de 26 hembras sin relación, las personas de ASU ha mostrado que la diversidad genética en la región, llamada PAR1, es lejos mayor que las otras regiones del X, y que la diversidad está elevada a través de la región PAR1, bastante que un atajo precipitado según lo preveído previamente. Después del PAR1, la diversidad debe caer lejos como un acantilado, sino que por el contrario, los parecer en lugar de otro una colina lenta del balanceo, que podría dar lugar a un aumento en el número de desordenes X-conectados.

Para entender el X y la Y modernos, los biólogos evolutivos como Wilson Sayres han rastreado su historia al amanecer de mamíferos. Cerca de 200 millones de años hace, el X y la Y eran indistinguible, pero por otra parte tenían fuera una desintegración larga, drenada. Ha pensado que los pequeños pedazos del futuro Y comenzaron a hacer los backflips genéticos, llamados las inversiones, que hicieron más duro recombinar, y el golfo genético entre los sexos primero comenzó a ensanchar. Además de las regiones del PAR, XTR (región X-transportada) duplicó del X a la Y en ser humano después de que el humano-chimpancé partiera hace cerca de 6 millones de años, con dos genes conectando lejos en esta isla genética. El resultado evolutivo está golpeando; después de 200 millones de años, podan al varón Y hacia arriba, perdiendo el casi 90 por ciento de los genes en los cromosomas de sexo ancestrales y la capacidad de intercambiar la información por el X. Típicamente PAR1 y PAR2 se filtran fuera durante estudios demográficos de la historia del sexo, mientras que no es XTR. Para evitar en diagonal en la información y la diversidad de la interpretación, los nuevos resultados necesitan ser descompuestos en factores cuidadosamente hacia adentro para los estudios futuros. Y la comprensión de las diferencias entre los cromosomas de sexo es esencial para los rasgos de exposición incompleta implicados en algunas enfermedades sexo-en polarización negativa (lo más famoso posible en color-ceguera y hemofilia). Por ejemplo, una deficiencia en la recombinación PAR1 se ha conectado al síndrome de Klinefelter (individuos de XXY), y cuál es especialmente intrigante a Wilson Sayres es lo que ella juzga un interruptor “desafortunado” implicado en un interruptor reproductivo masculino dominante, una región de la determinación del testículo localizada cerca.

“Esta región de sexo-determinación de la Y en el testículo que determina camino, ahora está en seres humanos, la derecha al lado del límite,” dijo Wilson Sayres. “La implicación grande es ésa debido a la manera que se estructura nuestro cromosoma de Y, SRY está inmediatamente al lado del límite, y porque el límite es confuso, podemos conseguir SRY que salta encima a un cromosoma X.” SRY se puede mezclar al X, dando por resultado un aumento en desordenes sexo-conectados, tales como varones de un positivo XX de SRY, conocidos como síndrome de la Chappelle. “Sabemos que los aspectos grandes del género están empleados realmente expectativas sociales, pero resulta que también nuestras ideas de cuáles es el sexo, genético, se pueden también un poco determinar por consenso público. El sexo tiene que hacer con si usted está haciendo los huevos o la esperma en seres humanos. El sexo, de hecho, se puede desemparejar de sus cromosomas de sexo. Este límite confuso lo hace aún más sucio.” Otros límites sexo-conectados confusos incluyen el síndrome de Turner (las hembras con solamente una X), afectando a uno en 2.500 individuos, y el síndrome de Klinefelter, encontraron en uno en a 1.000 individuos. Wilson Sayres, que se especializa en biología de cómputo, observa eso a pesar de qué en la superficie parece como condiciones raras no es tan raro si cambiamos nuestro modo de pensar.

“Pensemos en la población de ASU. Tenemos cerca de 70.000 estudiantes, así que preveemos que por lo menos 14 personas tengan un único cromosoma X y 35 a 70 para tener dos cromosomas de X y un Y. Mucha gente puede no conocer su complemento del cromosoma. Debemos tener realmente cuidados cuando estamos intentando definir alguien por sus cromosomas de sexo.”

“Hay tan muchas cosas que pueden afectar a la determinación de sexo. Pero (SRY) es el primer interruptor en el testículo que determina camino. Lo llamo más bién un reductor de luz. Hay otro síndrome llamado síndrome de Swyer. Un individuo heredará un cromosoma de Y, de su padre genético, y su gen de SRY se gira, pero no en suficientes para girar la determinación del testículo; son XY, pero desarrollan ovarios.” La supresión de la recombinación entre X y Y sigue siendo un proceso activamente de desarrollo en seres humanos. En un área intrigante madura para la exploración futura, Wilson Sayres observa que hay 24 genes adicionales situados dentro de PAR1 y otros incontables cerca del límite PAR1, que se han mostrado para ser importantes para el incremento del hueso, melatonin la producción, y los eslabones a los desordenes psiquiátricos, incluyendo desorden afectivo bipolar.

Source:

Arizona State University