Descifrado o cromosoma Y, a última peza do xenoma humano completo

Durante anos, a secuenciación do cromosoma Y humano, un dos dous cromosomas sexuais, foi un reto pola complexidade da súa estrutura. Agora, un equipo de máis de cen científicos logrou descifralo, un importante paso para coñecer o seu papel real no desenvolvemento, a fertilidade ou o cancro.

A secuenciación completa do cromosoma asociado ao desenvolvemento masculino era a última peza que faltaba no mapa do xenoma humano e os seus detalles preséntanse en dous artigos na revista Nature.

Detrás deste logro está o Consorcio T2T (Telómero a Telómero), o mesmo que en 2022 publicou en seis artigos na revista Science e nunha ducia de escritos complementarios noutras publicacións a primeira secuencia completa do xenoma humano.

Ese mapa case acabado -ao que lle faltaba "a fotografía" definitiva do cromosoma Y- viña rematar o fito conseguido dúas décadas atrás, cando se cartografou preto do 92 % do xenoma humano, o que xa supuxo unha revolución na bioloxía e a medicina.

En 2022 achegáronse datos do 8 % restante e reveláronse rexións ocultas importantes para entender as enfermidades xenéticas, a reprodución ou a diversidade humana. Os artigos que se publican este mércores en Nature pechan o círculo.

Agora conseguiuse secuenciar por completo o cromosoma Y, "o que completa por fin o conxunto de cromosomas humanos de extremo a extremo", explica un comunicado do Instituto Nacional de Investigación do Xenoma Humano (NHGRI), que dirixe a investigación.

O cromosoma Y, xunto co cromosoma X, adoita ser obxecto de debate polo seu papel no desenvolvemento sexual.

Aínda que estes cromosomas desempeñan un papel central, os factores que interveñen no desenvolvemento sexual humano están repartidos por todo o xenoma e son moi complexos, o que dá lugar á variedade de características sexuais humanas que se atopan entre os individuos masculinos, femininos e intersexuais, detalla o NHGRI e a Universidade Johns Hopkins.

Estas categorías non son equivalentes ao xénero, lembran estas institucións. E engaden que traballos recentes demostran que os xenes do cromosoma Y contribúen a outros aspectos da bioloxía humana, como o risco e a gravidade do cancro.

O cromosoma Y foi especialmente difícil de descifrar debido aos seus patróns moleculares repetitivos; ensamblar os datos do seu secuenciación é como tentar ler un libro longo cortado en tiras.

A nova tecnoloxía de secuenciación e os algoritmos bioinformáticos permitiron aos investigadores resolver estas secuencias de ADN.

Os novos datos enchen lagoas en máis do 50 % deste cromosoma, descubrindo importantes características xenómicas con implicacións, por exemplo, para a fertilidade, como os factores que interveñen na produción de esperma.

Cando os científicos e os médicos estudan o xenoma dun individuo, comparan o seu ADN co dunha referencia estándar para determinar onde hai variacións, detalla pola súa banda a Universidade de California.

Ata o de agora a porción do cromosoma Y do xenoma contiña "grandes lagoas" que dificultaban a compresión das variacións e as enfermidades asociadas.

"Cando se atopan variacións que non se viron antes, a esperanza é sempre que esas variantes xenómicas sexan importantes para entender a saúde humana", detalla Adam Phillippy, líder do consorcio e investigador do NHGRI.

Para o investigador, as variantes xenómicas medicamente relevantes poden axudar a deseñar mellores diagnósticos no futuro.

O xenoma é o conxunto completo de instrucións dun organismo, un libro que está escrito con combinacións de só catro unidades químicas designadas coas letras A, T, C e G (adenina, timina, citosina e guanina); estas denomínanse bases nucleótidas.

Para os humanos, este manual de instrucións contén uns 3.000 millóns de pares de bases (ou letras), as cales se atopan nos 23 pares de cromosomas dentro do núcleo de todas as células. Secuenciar significa determinar a súa orde exacta nun segmento de ADN.

A secuenciación definitiva do cromosoma Y engade 30 millóns de bases novas á referencia do xenoma humano. Estas bases revelan a existencia doutros 41 xenes que activan proteínas e achegan información crucial para quen estuda cuestións relacionadas coa reprodución ou a evolución.

O mapa completo do cromosoma sexual masculino publícase nun dos artigos de Nature. No outro infórmase da secuenciación de 43 cromosomas Y humanos diversos, que representan 21 poboacións diferentes.

As ensamblaxes proporcionan unha visión máis detallada da variación xenética ao longo de 183.000 anos de evolución humana e revelan novas secuencias de ADN, firmas de rexións conservadas e coñecementos sobre os mecanismos moleculares que contribuíron á complexa estrutura do cromosoma Y.