O cromossoma Y nos primatas – incluindo os humanos – está a evoluir muito mais rapidamente do que o cromossoma X, sugere uma nova investigação em seis espécies de primatas.
Por exemplo, humanos e chimpanzés partilham mais de 98% do seu DNA em todo o genoma, mas apenas 14% a 27% das sequências de ADN no cromossoma Y humano são partilhadas com os nossos parentes vivos mais próximos.
A descoberta surpreendeu os cientistas, dado que os humanos e os chimpanzés divergiram há apenas 7 milhões de anos – um pontinho em termos evolutivos.
“Espero que meu genoma seja muito diferente do de bactérias ou insetos porque muito tempo se passou, em termos evolutivos”, disse o coautor do estudo. Brandon Pickett, pós-doutorado no Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano (NHGRI) dos Institutos Nacionais de Saúde, disse ao Live Science. “Mas de outros primatas, espero que seja bastante semelhante.”
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Não está claro exatamente por que o cromossomo Y está evoluindo tão rapidamente. Para começar, existe apenas uma única cópia do cromossomo Y por célula – nos primatas, as fêmeas carregam duas cópias do cromossomo X, enquanto os machos carregam um cromossomo X e um cromossomo Y –– o cromossomo Y desempenha um papel crítico na produção de espermatozóides e na fertilidade . Ter apenas uma única cópia do cromossomo Y representa uma vulnerabilidade ––se ocorrerem alterações, não há um segundo cromossomo para atuar como backup.
E mudanças são provavelmente ocorrerá devido a algo chamado viés de mutação. O cromossomo Y pode ser muito propenso a mudanças porque gera muitos espermatozoides. Isso requer muita replicação do DNA. E cada vez que o DNA é copiado, há uma chance de erros ocorrerem.
Os cientistas já sequenciaram o genoma de primata para todas as 16 famílias representativas.
No novo estudo, publicado em 29 de maio na revista Natureza, cientistas compararam os cromossomos sexuais de cinco espécies de grandes primatas – chimpanzés (Pan trogloditas), bonobos (Pan panisco), gorilas das planícies ocidentais (gorila gorila gorila) e orangotangos de Bornéu e Sumatra (Pongo pigmeu e coloquei abelii) – e mais um parente distante dos humanos, os gibões siamang (Symphalangus syndactylus).
A equipe estudou os cromossomos usando sequenciamento de telômero a telômero (T2T). O T2T pode sequenciar com precisão elementos repetitivos, incluindo as “capas” protetoras dos telômeros dos cromossomos que se mostraram difíceis de ler no passado, disse Pickett. Os pesquisadores usaram software de computação para fazer comparações entre os resultados do sequenciamento, criando alinhamentos para revelar quais partes do cromossomo haviam mudado e quais partes permaneceram iguais.
As sequências cromossômicas X e Y de cada uma das seis espécies também foram comparadas com os cromossomos X e Y humanos, já sequenciados de forma estudo anteriorcom o método T2T.
As descobertas revelaram que em todas as espécies estudadas, o cromossomo Y evoluiu rapidamente. Mesmo espécies do mesmo gênero têm cromossomos Y muito diferentes entre si. Por exemplo, os chimpanzés e os bonobos divergiram há apenas 1 milhão a 2 milhões de anos, mas há uma diferença dramática no comprimento dos seus cromossomas Y, disse Christian Roosum cientista sênior do Laboratório de Genética de Primatas, Centro Alemão de Primatas, que não esteve envolvido no estudo.
Em alguns casos, a diferença no comprimento – causada por perdas cromossómicas ou duplicações que ocorrem quando o ADN é copiado – ascendeu a cerca de metade das diferenças observadas. Por exemplo, o cromossomo Y do Orangotango de Sumatra tem o dobro do comprimento do Y do gibão cromossoma.
Em contraste, o estudo descobriu que o cromossoma X foi altamente conservado em todas as espécies de primatas, como seria de esperar para uma estrutura com um papel crítico na reprodução.
Uma razão pela qual o Y parece ter prosperado apesar de uma taxa tão elevada de mutação é que, em todas as espécies estudadas, ele contém trechos de material genético altamente repetitivo, como repetições palindrômicas, onde a sequência é lida da mesma forma para frente e para trás. Aninhados nesses trechos de DNA repetido estão os genes. Assim, o ADN repetido pode proteger genes importantes de erros de replicação e, assim, preservar material biológico essencial, escreveram os investigadores no seu artigo.
O estudo teve limitações; analisou apenas um único representante de cada espécie de primata e não pôde dizer o quanto o cromossomo Y variaria dentro de animais da mesma espécie, disse Pickett.
