Die meisten Tiere der Hominidenart Homo sapiens haben 23 Chromosomenpaare. Sofern keine besonderen chromosomalen Bedingungen vorliegen, sind diese Paare bis auf das 23. Basenpaar bei allen Menschen gleich. Dieses Basenpaar, zusammenfassend als Geschlechtschromosomen bezeichnet, enthält die Gene, die das biologische Geschlecht ausdrücken. Bei den meisten Frauen wird das Geschlecht durch zwei X-Chromosomen ausgedrückt, bei den meisten Männern durch ein X- und ein Y-Chromosom.
Seit 2010 wissen Wissenschaftler, dass sich das menschliche Y-Chromosom schnell weiterentwickelt hat, ein überraschender Befund, wenn man bedenkt, dass Evolutionsbiologen davon ausgegangen sind, dass das Y-Chromosom seit Jahren stagniert. Nun zeigt eine neue Studie von Penn State, dem National Human Genome Research Institute und der University of Washington, dass schnelle Veränderungen nicht nur im menschlichen Y-Chromosom, sondern auch in den Y-Chromosomen anderer Menschenaffenarten wie Schimpansen auftreten , Bonobos, Westliche Flachlandgorillas, Orang-Utans von Borneo und Sumatra sowie die weiter entfernt verwandten Siamang-Gibbons.
Mithilfe der sogenannten Telomer-zu-Telomer-Sequenzierung (Telomere sind Proteinstrukturen, die als „Kappe“ für Chromosomen dienen) verwendeten die Forscher Computerprogramme, um die Arten zu vergleichen und festzustellen, welche Teile des Chromosoms sich veränderten und welche unverändert blieben. Unter den sechs Arten zeigte das Y-Chromosom eine viel größere Variabilität als das X-Chromosom. Beispielsweise sind die X-Chromosomen von Menschen und Schimpansen zu 98 % identisch. Stattdessen stimmten nur ein Drittel der Y-Chromosomen beider Arten überein. Die Ergebnisse der Studie wurden Ende Mai in der Fachzeitschrift veröffentlicht Natur.
„Geschlechtschromosomen begannen wie jedes andere Chromosomenpaar“, sagte Kateryna Makova von der Penn State University in einer Pressemitteilung, „aber das Y war einzigartig darin, viele Deletionen, andere Mutationen und sich wiederholende Elemente anzuhäufen, weil es keine genetischen Informationen mit anderen Chromosomen austauscht.“ über den größten Teil ihrer Länge.
Das bedeutet natürlich nicht, dass Individuen mit diesem Chromosom irgendwie weiter entwickelt sind als diejenigen ohne es; Schließlich sind wir alle Mitglieder derselben Spezies. Aber selbst zwischen Arten derselben Gattung, wie Bonobos und Schimpansen (die sich wahrscheinlich erst vor 1 oder 2 Millionen Jahren auseinander entwickelten), waren die Unterschiede zwischen den Y-Chromosomen deutlich.
Es ist zu beachten, dass diese Variationen von einem einzelnen Individuum stammen. Wie beim Menschen dürfte es auch innerhalb der Art deutlich größere Unterschiede geben.
Diese Forschung gibt einen Einblick in den evolutionären Druck, der auf das Y-Chromosom ausgeübt wird. Sie zeigt laut Makova auch, was als „männlicher Mutationsbias“ bekannt ist: dass die Spermienproduktion viel mehr Replikation beinhaltet als die Eizellenproduktion. Bei starker Replikation erhöht sich auch die Wahrscheinlichkeit einer Mutation.
Das Verständnis dieser Unterschiede zwischen den Y-Chromosomen von Menschenaffen wird wahrscheinlich für die menschliche Gesundheit von großem Nutzen sein, könnte uns aber auch dabei helfen, unsere gefährdeten Cousins, die Primaten, zu verstehen.
„Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle diese Menschenaffenarten vom Aussterben bedroht sind“, sagt Makova in einer anderen Pressemitteilung. „Aus diesen Sequenzen können wir nicht nur etwas über die menschliche Evolution lernen, sondern wir können auch das, was wir über ihre Genome und die menschlichen Genome wissen, anwenden, um die Biologie und Fortpflanzung dieser gefährdeten Arten besser zu verstehen.“
Darren lebt in Portland, hat eine Katze und schreibt/redigiert über Science-Fiction und wie unsere Welt funktioniert. Wenn Sie genau hinschauen, können Sie seine früheren Sachen bei Gizmodo und Paste finden.
