Le chromosome Y est peut-être un symbole de la masculinité, mais il est de plus en plus évident qu'il est tout sauf puissant et durable. Bien qu'il porte le gène «commutateur principal», SRY, qui détermine si un embryon se développera en tant que mâle (XY) ou femelle (XX), il contient très peu d'autres gènes et est le seul chromosome non nécessaire à la vie. Les femmes, après tout, se débrouillent sans problème.
De plus, le chromosome Y a rapidement dégénéré, laissant deux femelles avec deux chromosomes X parfaitement normaux, mais des hommes avec un X et un Y ratatiné. Si le même taux de dégénérescence se poursuit, il ne reste que 4, 6 m années avant la disparition complète du chromosome Y . Cela peut sembler long, mais ce n’est pas si on considère que la vie existe sur Terre depuis 3, 5 milliards d’années.
Le chromosome Y n'a pas toujours été comme ça. Si nous remontons l’horloge il ya 166 mois, l’histoire était complètement différente. Le chromosome précoce «proto-Y» avait à l'origine la même taille que le chromosome X et contenait tous les mêmes gènes. Cependant, les chromosomes Y ont un défaut fondamental. Contrairement à tous les autres chromosomes, dont nous avons deux copies dans chacune de nos cellules, les chromosomes Y ne sont présents que sous forme d'une copie unique, transmise des pères à leurs fils.
Cela signifie que les gènes du chromosome Y ne peuvent pas subir de recombinaison génétique, le «brassage» de gènes qui se produit à chaque génération contribue à éliminer les mutations génétiques dommageables. Privés des avantages de la recombinaison, les gènes du chromosome Y se dégénèrent avec le temps et finissent par disparaître du génome.
Chromosome Y en rouge, à côté du chromosome X beaucoup plus grand (Institut national de recherche sur le génome humain) Malgré cela, des recherches récentes ont montré que le chromosome Y avait mis au point des mécanismes assez convaincants pour «freiner», ce qui ralentissait le taux de perte de gènes.
Par exemple, une étude danoise récente, publiée dans PLoS Genetics, a séquencé des portions du chromosome Y de 62 hommes différents et a révélé qu'il est sujet à des réarrangements structurels à grande échelle permettant une «amplification génique», à savoir l'acquisition de multiples copies de gènes la fonction du sperme et atténuer la perte de gènes.
L’étude a également montré que le chromosome Y avait développé des structures inhabituelles appelées «palindromes» (séquences d’ADN qui se lisent de la même manière que vers l’avant - comme le mot «kayak»), qui le protègent de toute dégradation ultérieure. Ils ont enregistré un taux élevé d '«événements de conversion génique» dans les séquences palindromiques du chromosome Y. Il s'agit essentiellement d'un processus de «copier / coller» qui permet de réparer les gènes endommagés en utilisant une copie de sauvegarde non endommagée comme modèle.
En regardant d'autres espèces (les chromosomes Y existent chez les mammifères et certaines autres espèces), de plus en plus de preuves indiquent que l'amplification du gène du chromosome Y est un principe général. Ces gènes amplifiés jouent un rôle crucial dans la production de sperme et (du moins chez les rongeurs) dans la régulation du sex-ratio de la progéniture. En écrivant récemment dans Biologie moléculaire et évolution, des chercheurs ont démontré que cette augmentation du nombre de copies de gènes chez la souris résultait de la sélection naturelle.
Sur la question de savoir si le chromosome Y va réellement disparaître, la communauté scientifique, comme le Royaume-Uni à l’heure actuelle, est actuellement divisée en «sortants» et «restants». Ce dernier groupe affirme que ses mécanismes de défense font un excellent travail et ont sauvé le chromosome Y. Mais les sortants disent qu'ils ne font que permettre au chromosome Y de s'accrocher par les ongles, avant de finalement tomber de la falaise. Le débat se poursuit donc.
Les campagnols n'ont pas de chromosomes Y. (Wikipédia) Jenny Graves, de l’Université australienne La Trobe, affirme que si vous envisagez une perspective à long terme, les chromosomes Y sont inévitablement condamnés, même s’ils tiennent parfois un peu plus longtemps que prévu. Dans un article de 2016, elle souligne que les rats japonais épineux et les campagnols ont totalement perdu leurs chromosomes Y - et affirme que les processus de perte ou de création de gènes sur le chromosome Y entraînent inévitablement des problèmes de fertilité. Cela peut finalement conduire à la formation d'espèces entièrement nouvelles.
La disparition des hommes? Non
Comme nous le disons dans un chapitre d'un nouveau livre électronique, même si le chromosome Y de l'homme disparaît, cela ne signifie pas nécessairement que les hommes eux-mêmes sont en voie de disparition. Même chez les espèces qui ont complètement perdu leurs chromosomes Y, les mâles et les femelles sont toujours nécessaires à la reproduction.
Dans ces cas, le gène SRY «commutateur principal» qui détermine la masculinité génétique a été transféré sur un chromosome différent, ce qui signifie que ces espèces produisent des mâles sans nécessiter de chromosome Y. Cependant, le nouveau chromosome déterminant le sexe - celui sur lequel SRY passe - devrait alors recommencer le processus de dégénérescence à nouveau en raison du même manque de recombinaison qui condamnait leur chromosome Y précédent.
Cependant, ce qui est intéressant chez les humains, c'est que, si le chromosome Y est nécessaire à la reproduction humaine normale, de nombreux gènes qu'il contient ne sont pas nécessaires si vous utilisez des techniques de procréation assistée. Cela signifie que le génie génétique pourrait bientôt remplacer la fonction génétique du chromosome Y, permettant ainsi aux couples de même sexe ou aux hommes stériles de concevoir. Cependant, même s'il devenait possible pour tout le monde de concevoir de cette façon, il semble hautement improbable que des humains fertiles cessent de se reproduire naturellement.
Bien qu’il s’agisse d’un domaine intéressant et très controversé de la recherche génétique, il n’ya pas lieu de s’inquiéter. Nous ne savons même pas si le chromosome Y disparaîtra du tout. Et, comme nous l'avons montré, même si c'est le cas, nous continuerons très probablement d'avoir besoin d'hommes pour que la reproduction normale puisse continuer.
En effet, la perspective d’un système de type «animal de ferme» dans lequel quelques hommes «chanceux» sont sélectionnés pour engendrer la majorité de nos enfants n’est certainement pas à l’horizon. En tout état de cause, les préoccupations seront beaucoup plus pressantes au cours des 4, 6 millions d’années à venir.
Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation.
Darren Griffin, professeur de génétique, Université de Kent
Peter Ellis, maître de conférences en biologie moléculaire et reproduction, Université du Kent
