En un nou estudi, més de 100 investigadors d'arreu del món han seqüenciat completament el cromosoma associat al desenvolupament masculí, el cromosoma Y, l'última part enigmàtica del genoma humà. Les seves troballes completen el codi genètic del cromosoma Y i revelen detalls clau sobre els bacteris que poden proporcionar una comprensió més clara del paper del cromosoma en el desenvolupament específic de l'home, la fertilitat i les malalties provocades genèticament com el càncer. Les troballes es van publicar en línia el 23 d'agost de 2023 a la revista Nature en un article titulat "El muntatge de 43 cromosomes Y humans revela una gran complexitat i variació".
Aquests autors diuen que donada la disponibilitat d'una seqüència 100% completa del cromosoma Y humà avui en dia, poden identificar i explorar nombroses variacions genètiques que poden afectar els trets i les malalties humanes d'una manera que abans no era possible.
Les seqüències d'ADN que formen els cromosomes codifiquen els gens i els circuits genètics que dirigeixen el desenvolupament i la funció de totes les cèl·lules d'un organisme. Descodificar el cromosoma Y és especialment difícil a causa dels seus patrons moleculars repetitius, però les noves tecnologies de seqüenciació i algorismes bioinformàtics han permès a aquests autors analitzar aquestes seqüències d'ADN. Van revelar l'estructura d'una família de gens reguladors de l'esperma i van identificar 41 gens addicionals al cromosoma Y. També van revelar les estructures dels gens que es creu que tenen un paper important en el creixement i la funció del sistema reproductor masculí.
Aquests autors diuen que han completat un diagrama de cablejat de tots aquests interruptors genètics activats a través del cromosoma Y, molts dels quals són crítics per a la contribució genètica al desenvolupament masculí; es troben en l'etapa en què els científics poden començar a utilitzar aquest diagrama de cablejat; i que la gent anteriorment ignorava les diferents parts de l'ADN del cromosoma Y i les diferents mutacions que hi ha, però ara poden veure tot l'ADN del cromosoma Y, la qual cosa pot afegir nous coneixements sobre la genètica de moltes malalties diferents.
Imatge de Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06425-6.
Sovint es parla dels cromosomes Y i X pel seu paper en el desenvolupament sexual. Tot i que aquests dos cromosomes tenen un paper central, els factors implicats en el desenvolupament sexual humà es troben repartits per tot el genoma i són molt complexos, donant lloc a una àmplia gamma de característiques sexuals humanes en homes, dones i intersexuals. A més, investigacions recents han demostrat que els gens del cromosoma Y tenen un impacte en altres aspectes de la biologia humana, com el risc i la gravetat del càncer.
El nou estudi va ser liderat per l'Institut Nacional d'Investigació del Genoma Humà, que forma part del consorci Telomere-to-Telomere, una iniciativa de 2022 que pretén establir una comunitat intersexual amb un fort enfocament en el cromosoma Y. L'Institut està dirigit per l'Institut Nacional d'Investigació del Genoma Humà, part del consorci Telomere-to-Telomere, que el 2022 publicarà la seqüència completa del genoma humà, prometent una nova frontera de descobriment molecular i genètic (vegeu la història de BioValley News: Destacats del número d'abril de 2022 de Science). Tanmateix, això es va fer amb dos cromosomes X.
Ara, en aquest nou estudi, aquests autors han construït un plànol complet del cromosoma Y i de cada element del seu ADN utilitzant un donant amb cromosomes X i Y. Aquestes noves troballes van establir les bases per a un muntatge de genomes d'alta qualitat, inclosos genomes personalitzats, que abans no existien.
El genoma humà, diuen aquests autors, és una cosa molt personal que conté les instruccions bàsiques per al desenvolupament humà i per fer humans; sabien que el que tenien abans estava incomplet, però ara per primera vegada poden mirar l'ADN complet del cromosoma Y de principi a fi.
Aquests autors van comparar aquesta nova seqüència del cromosoma Y amb dades genètiques de milers de persones a tot el món. La seva anàlisi va descobrir errors en els genomes de referència humans anteriors i va demostrar com la nova seqüència del cromosoma Y millorarà la futura investigació de l'ADN humà.
Estan incorporant aquests nous coneixements als estudis de primats per proporcionar una anàlisi més profunda de l'evolució del cromosoma Y i analitzar gens clínicament rellevants que poden influir en els tractaments personalitzats per al càncer de pàncrees i altres malalties.
