Προς έναν κόσμο χωρίς ΑΓΟΡΙΑ;

Η φύση έχει αποφασίσει εδώ και περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια: να υπάρχει αρσενικό και θηλυκό άτομο για να συνδυάζουν το γενετικό τους υλικό, αλλά και να το ανασυνδυάζουν, ισχυροποιώντας πολλούς απογόνους ως νέους ανιχνευτές νέων περιβαλλόντων και καταδικάζοντας άλλους αδύναμους γενετικά σε απόρριψη. Ωσπου να φθάσει όμως στο σημείο να δημιουργήσει τα χρωμοσώματα του φύλου στα θηλαστικά, το Χ και το Υ, πέρασε από πολλούς άλλους περίπλοκους δρόμους που τα ίχνη τους τα ανακαλύπτουν οι ερευνητές. Π.χ. ένα ζωικό είδος, ο ορνιθόρρυγχος, που θεωρείται υποκλάση των θηλαστικών και αντιπροσωπεύει την πιο πρώιμη γενεαλογική γραμμή τους, έχει 5Χ και 5Υ χρωμοσώματα· από αυτά το Χ5 μοιάζει περισσότερο με το Χ των θηλαστικών και γι’ αυτό θεωρείται το προγονικό μας Χ. Στα θηλαστικά – και στον άνθρωπο – τα φυλετικά χρωμοσώματα είναι Χ και Υ και τα υπόλοιπα αυτοσωματικά· ένα κορίτσι έχει δύο Χ, ένα από τον πατέρα και ένα από τη μητέρα, ενώ ένα αγόρι ένα Χ από τη μητέρα και ένα Υ από τον πατέρα.

Μπορεί να αλλάξει ο φυλοκαθορισμός;

Τα Χ και Υ των θηλαστικών στην αρχή της εξελικτικής τους ιστορίας δεν ήταν τόσο διαφορετικά όσο είναι σήμερα· η διαφοροποίησή τους όμως είχε αρχίσει λίγο μετά την εμφάνιση των θηλαστικών 240-320 εκατομμύρια χρόνια πριν, από τη γραμμή που αργότερα έδωσε τα πτηνά, τα οποία έχουν άλλο χρωμοσωματικό φυλοκαθοριστικό σύστημα. Η εξέλιξη του Χ των θηλαστικών έχει επιφέρει διαφορές μεταξύ των ειδών· π.χ. παρά τη μορφολογική ομοιότητα του Χ στα ποντίκια και στον άνθρωπο, υπάρχει σημαντική διαφορά στη διάταξη των γονιδίων τους. Η εξέλιξη αυτή του Χ οδήγησε από ένα προγονικό ομομορφικό ζευγάρι χρωμοσωμάτων σε δύο ανόμοια χρωμοσώματα· με το Υ να έχει γίνει ήδη πολύ μικρό έχοντας ελάχιστα λειτουργικά γονίδια.

Η σμίκρυνση αυτή του Υ είναι αποτέλεσμα εξελικτικής πίεσης που μπορεί να το αφανίσει; Τι σημαίνει όμως μια τέτοια μοίρα; Μήπως υποκρύπτεται μια άλλη τάση εξέλιξης του συστήματος Χ, Υ με τη δημιουργία ενός νέου, κατά το οποίο άτομα λ.χ. ΧΟ (με ένα Χ) θα είναι αρσενικά και ΧΧ θα είναι θηλυκά; Για να διατηρηθούν λοιπόν οι διαφορές του Χ και Υ που μας έφεραν ως εδώ, θα πρέπει να καταστέλλεται ο ανασυνδυασμός γονιδιακών περιοχών (που γίνεται μεταξύ ομόλογων τμημάτων) και ειδικότερα στην κύρια περιοχή που βρίσκεται ένα καταλυτικό αρρενοκαθοριστικό γονίδιο, το SRY, ενώ θα πρέπει επίσης να παραμείνουν τα επιλεκτικά πλεονεκτήματα των Χ και Υ μέσα από τη διατήρηση φυλετικών ανταγωνιστικών γονιδίων, ωφέλιμων λ.χ. στα άτομα ΧΥ και επιβλαβών στα ΧΧ. Αυτός ο ανασυνδυασμός είναι γενικά πολύ μικρός, αφού οι όμοιες περιοχές τους είναι λίγες· μόνο το 5% του Υ και το 2% του Χ είναι ομόλογες περιοχές και ανασυνδυάζονται. Καλά μαντάτα λοιπόν για την τύχη του Υ; Ο γενετικός όμως ανασυνδυασμός παίζει σημαντικό ρόλο και έτσι υπάρχει πρόβλημα.

Επειδή γενικά ο ανασυνδυασμός μεταξύ του Χ και Υ είναι σχετικά πολύ περιορισμένος, το Υ θεωρείται ότι αναπαράγεται ασεξουαλικά, μεταφερόμενο με μορφή κλωνοποίησης μέσα σε έναν κατά τα άλλα φυλετικό οργανισμό. Ενα μη ανασυνδυαζόμενο χρωμόσωμα όμως θα εκφυλίζεται με τη συνεχή συσσώρευση επιβλαβών μεταλλάξεων (οι οποίες θα απομακρύνονταν με το γενετικό ανασυνδυασμό), οδηγώντας στην αδρανοποίηση γονιδίων και συνακόλουθα στη μείωση της επιλογικής πίεσης για διατήρηση τέτοιων τμημάτων, όπως λ.χ. η κρίσιμη περιοχή του SRY.

Εκφυλίζεται το χρωμόσωμα Υ;

Ποια θα είναι λοιπόν τελικά η τύχη του Υ; Παρ’ όλο που ορισμένοι ερευνητές δεν είναι βέβαιοι για τη φύση των πλεονεκτημάτων του γενετικού ανασυνδυασμού, η μακάβρια μοίρα ενός μεγάλου μέρους μη ανασυνδυαζόμενου γονιδιώματος αποδεικνύεται από τον εκφυλισμό του Υ, όχι μόνο στον άνθρωπο αλλά και στον χιμπαντζή, ακόμα και στην ξιδόμυγα Δροσόφιλα. Σίγουρα βέβαια χρειάζεται περισσότερη προσπάθεια να κατανοήσουμε την εξέλιξη του περίεργου αυτού χρωμοσώματος και ως τώρα υπάρχουν δύο σχετικές αντικρουόμενες θεωρίες για το Υ και το SRY γονίδιο.

Σύμφωνα με τη μία θεωρία, το εκφυλιζόμενο Υ των θηλαστικών θα μπορούσε στο απώτερο μέλλον να αντικατασταθεί από άλλο και να ξεκινήσει ένα νέος κύκλος διαφοροποίησης νέων φυλετικών χρωμοσωμάτων· σύμφωνα με την άλλη, ο εκφυλισμός του Υ θα σταματήσει επειδή η απώλεια πολλών λειτουργικών γονιδίων του εξασθενίζει τον περαιτέρω εκφυλισμό. Ηδη το Υ των θηλαστικών έχει χάσει τα 1.393 από τα 1.438 γονίδια εδώ και 300 εκατομμύρια χρόνια. Μεταξύ των 45 που παρέμειναν είναι και το SRY, η απώλεια του οποίου θα σήμαινε και αφανισμό του είδους μας και όχι μόνο των αρσενικών. Αλλά με τον ρυθμό εκφυλισμού του Υ τα 45 γονίδια χρειάζονται 10 εκατομμύρια χρόνια για να χαθούν! Γι’ αυτό κανένας δεν μιλάει για έναν κόσμο χωρίς αγόρια.

Και τούτο διότι η φύση είναι πλουραλιστική στις λύσεις της. Π.χ. ορισμένα θηλαστικά (τρωκτικά) δεν έχουν το SRY αλλά άλλο φυλοκαθοριστικό γονίδιο που αντικαταστάθηκε στον άνθρωπο με το SRY. Μια τέτοια διεργασία υποκρύπτει την πιθανότητα να εξελιχθούν στο μέλλον δύο διαφορετικά φυλοκαθοριστικά συστήματα στον άνθρωπο, βασισμένα σε διαφορετικά γονίδια, με αποτέλεσμα τη δημιουργία δύο διαφορετικών ειδών ανθρώπου!

Προοπτική μακροημέρευσης

Ας μην ανησυχούμε όμως, διότι αρκετοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι υπάρχει θετική επιλογή στα γονίδια του Υ στα Πρωτεύοντα όπου ανήκει και ο άνθρωπος, κατάσταση που σημαίνει ότι το Υ δεν βρίσκεται πια σε πορεία εκφυλισμού. Μάλιστα υποστηρίζεται ότι έχει αποκτήσει και νέα γονίδια, όπως το PCDHY που προήλθε από το Χ, 3-4 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αλλωστε το SRY του Υ έχει ομόλογο γονίδιο στο Χ, το SOX3, που διατηρεί την αρχέγονη δράση του και ταυτόχρονα «διαφυλάσσει» το SRY. Τα δύο αυτά γονίδια έχουν λοιπόν κοινό πρόγονο και είναι από τα παλαιότερα γονιδιακά ζευγάρια· με μακροημέρευτη προοπτική.

Αν και δεν μπορούμε να απαντήσουμε ακόμα με βεβαιότητα για την τύχη του Υ μας, φαίνεται ότι δεν πρέπει να ανησυχούμε. Αντίθετα, από τέτοιες έρευνες μπορεί να προέλθουν και κάποια πρακτικά οφέλη. Π.χ. το 7,5% των ανδρών είναι στείρο, με τις βλάβες του Υ να ευθύνονται για το 1/4 του ποσοστού αυτού. Αποκαλύπτοντας λοιπόν τέτοια γονίδια που επηρεάζουν την αναπαραγωγική ικανότητα και δεν αφορούν μόνο τα ελάχιστα του Υ μπορεί να επιχειρηθεί η κατασκευή νέων φαρμάκων, όπως και η γονιδιακή θεραπεία, με ιδιαίτερη όμως προσοχή, για να αποφευχθεί ο γενετικός επανασχεδιασμός του ανθρώπου. Ηδη έχει εντοπισθεί μια αυτοσωματική γονιδιακή οικογένεια, σχετική με τη στειρότητα, ηλικίας 40 εκατομμυρίων ετών. Ας μην ξεχνάμε όμως ότι η μοίρα μας δεν βρίσκεται πάντα στα γονίδιά μας, εκτός ορισμένων ανυπέρβλητων γενετικών καταστάσεων· βρίσκεται κυρίως στον τρόπο ζωής μας που ήδη έχει προκαλέσει σημαντική μείωση του σπερματικού υγρού. Οι τρόποι λοιπόν κάνουν κυρίως τον άνθρωπο, τα γονίδια από μόνα τους σίγουρα όχι· ας μην το ξεχνάμε.

Ο κ. Σ. Ν. Αλαχιώτης είναι καθηγητής Γενετικής.