Desxifren el cromosoma Y, l'última peça restant del genoma humà

BarcelonaDurant anys, la seqüenciació del cromosoma Y humà, un dels dos cromosomes sexuals, ha estat un repte per la complexitat de la seva estructura. Ara, un consorci de més de cent científics ha aconseguit desxifrar-lo, un pas important per conèixer el paper real que té en el desenvolupament, la fertilitat o el càncer. La seqüenciació completa del cromosoma associat al desenvolupament masculí era l'última peça que faltava al mapa del genoma humà i els seus detalls es presenten aquest dimecres en dos articles a la revista Nature.

Darrere d'aquest assoliment hi ha el Consorci T2T (Telòmer a Telòmer), el mateix que el 2022 va publicar en sis articles a la revista Science i en una dotzena d'escrits complementaris en altres publicacions la primera seqüència completa del genoma humà. Aquest mapa gairebé acabat –al qual li faltava "la fotografia" definitiva del cromosoma Y– venia a rematar la revolució en biologia i medicina aconseguida dues dècades enrere, quan es va cartografiar prop del 92% del genoma humà.

El 2022 es van aportar dades del 8% restant i es van revelar regions ocultes importants per entendre les malalties genètiques, la reproducció o la diversitat humana. Els articles d'aquest dimecres, doncs, tanquen el cercle. Ara s'ha aconseguit seqüenciar completament el cromosoma Y, "el que completa finalment el conjunt de cromosomes humans d'extrem a extrem", explica un comunicat de l'Institut Nacional de Recerca del Genoma Humà (NHGRI) del Estats Units, que dirigeix la investigació.

El cromosoma Y, juntament amb el cromosoma X, acostuma a ser objecte de debat pel seu paper en el desenvolupament sexual. Encara que aquests cromosomes tenen un paper central, els factors que intervenen en el desenvolupament sexual humà estan repartits per tot el genoma i són molt complexos, cosa que dona lloc a la varietat de característiques sexuals humanes que es troben entre els individus masculins, femenins i intersexuals, detallen l'NHGRI i la Universitat Johns Hopkins.

Aquestes categories no són equivalents al gènere, recorden aquestes institucions, que afegeixen que treballs recents demostren que els gens del cromosoma Y contribueixen a altres aspectes de la biologia humana, com ara el risc i la gravetat del càncer. De fet, el cromosoma Y ha estat especialment difícil de desxifrar a causa dels seus patrons moleculars repetitius; acoblar les dades de la seva seqüenciació és com intentar llegir un llibre llarg tallat a tires.

Noves dades sobre l'esperma

La nova tecnologia de seqüenciació i els algorismes bioinformàtics van permetre als investigadors resoldre aquestes seqüències d'ADN. Així, les noves dades omplen llacunes en més del 50% d'aquest cromosoma i descobreixen importants característiques genòmiques amb implicacions, per exemple, en la fertilitat, com ara els factors que intervenen en la producció d'esperma.

Quan els científics i els metges estudien el genoma d'un individu, comparen l'ADN amb el d'una referència estàndard per determinar on hi ha variacions, detalla la Universitat de Califòrnia. Fins ara la porció del cromosoma Y del genoma contenia “grans llacunes” que dificultaven la compressió de les variacions i les malalties associades.

"Quan hi ha variacions que no s'han vist abans, l'esperança és sempre que aquestes variants genòmiques siguin importants per entendre la salut humana", detalla Adam Phillippy, líder del consorci i investigador de l'NHGRI. Segons l'investigador, de fet, les variants genòmiques mèdicament rellevants poden ajudar a dissenyar millors diagnòstics en el futur.

El genoma és el conjunt complet d'instruccions d'un organisme, un llibre escrit amb combinacions de només quatre unitats químiques designades amb les lletres A, T, C i G (adenina, timina, citosina i guanina), que s'anomenen bases nucleòtides. Per als humans, aquest manual d'instruccions conté uns 3.000 milions de parells de bases (o lletres), que es troben als 23 parells de cromosomes dins del nucli de totes les cèl·lules.

Seqüenciar significa determinar-ne l'ordre exacte en un segment d'ADN, i la seqüenciació definitiva del cromosoma Y afegeix 30 milions de bases noves a la referència del genoma humà. Aquestes bases revelen l'existència de 41 gens més que activen proteïnes i aporten informació crucial per als que estudien qüestions relacionades amb la reproducció o l'evolució.