Descifran por primera vez la secuencia completa del cromosoma sexual masculino

Un grupo de más de 100 investigadores de todo el mundo ha logrado descifrar por primera vez la secuencia completa del cromosoma asociado al desarrollo masculino, la última pieza misteriosa del genoma humano, según ha publicado la revista científica Nature.

El logro completa el código genético del cromosoma Y y desvela detalles clave que podrían proporcionar una imagen más nítida del papel que desempeña el cromosoma en el desarrollo específico masculino, la fertilidad y las enfermedades de origen genético como el cáncer.

Ahora, gracias a que los científicos disponen de esta secuencia completa al 100 % del cromosoma Y, pueden identificar y explorar numerosas variaciones genéticas que podrían estar influyendo en los rasgos y las enfermedades humanas de una forma que «no habíamos podido hacer antes», afirma el coautor Dylan Taylor, genetista y doctorando de la Johns Hopkins (Estados Unidos).

La secuencia de ADN que comprende los cromosomas codifica los genes y circuitos genéticos que guían el desarrollo y la función de todas las células de los organismos vivos. El cromosoma Y ha sido especialmente difícil de descifrar debido a sus patrones moleculares repetitivos, pero la nueva tecnología de secuenciación y los algoritmos bioinformáticos permitieron al equipo resolver estas secuencias de ADN.

El equipo desveló las estructuras de las familias de genes reguladores del esperma y descubrió 41 genes adicionales en el cromosoma Y. También desvelaron las estructuras de genes que se cree que desempeñan papeles importantes en el crecimiento y el funcionamiento del sistema reproductor masculino.

«Tal y como explica a la revista el autor Michael Schatz, Profesor Distinguido Bloomberg de informática, biología y oncología en Johns Hopkins, han sido capaces de descifrar el diagrama de cableado de «todos estos interruptores genéticos» que se activan a través del cromosoma Y, muchos de los cuales son «fundamentales para las contribuciones genéticas al desarrollo masculino», asegura.

Este nuevo hallazgo ha marcado un antes y un cespués en el mundo de la ciencia, ya que a raíz de esto los científicos pueden empezar a utilizar este mapa. «Antes no veíamos las distintas partes del genoma ni las diferentes mutaciones, pero ahora que podemos ver el genoma completo, esperamos poder aportar nuevos conocimientos a la genética de muchas enfermedades diferentes», detalla el profesor.

A menudo se habla del cromosoma Y, junto con el cromosoma X, por su papel en el desarrollo sexual. Aunque estos cromosomas desempeñan un papel central, los factores que intervienen en el desarrollo sexual humano están repartidos por todo el genoma y son muy complejos, dando lugar al abanico de características sexuales humanas que se encuentran entre los individuos masculinos, femeninos e intersexuales.

Estas categorías no son equivalentes al género, que es una categoría social. Además, trabajos recientes demuestran que los genes del cromosoma Y contribuyen a otros aspectos de la biología humana, como el riesgo y la gravedad del cáncer.

La investigación fue dirigida por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, que forma parte del consorcio Telómero a Telómero, que en 2022 desveló la secuencia completa del genoma humano, una revelación esperada durante décadas que abriría nuevas líneas de exploración molecular y genética.

Sin embargo, ese trabajo se realizó con dos cromosomas X. Ahora, utilizando un donante con un cromosoma X y un cromosoma Y, el consorcio ha construido un plano completo del cromosoma Y y de cada elemento de su ADN.

Los nuevos hallazgos sientan las bases de montajes genómicos de alta calidad que no existían antes, incluso para genomas personalizados.

Por otra parte, Rajiv McCoy, coautor y profesor adjunto de biología en la Johns Hopkins, afirma que el genoma es algo «muy personal», puesto que contiene las instrucciones básicas de los componentes básicos de nuestro desarrollo y de lo que nos hace humanos. Todos los investigadores sabían que tenían una imagen incompleta, pero ahora pueden ver el genoma completo de punta a punta «por primera vez».

El grupo de Johns Hopkins comparó la nueva secuencia del cromosoma Y con los datos genéticos de miles de personas de todo el mundo. Su análisis detectó errores en el anterior genoma de referencia y mostró cómo la nueva secuencia del cromosoma Y mejorará los futuros estudios del ADN humano.

Ahora están integrando los nuevos conocimientos en estudios de primates tanto para profundizar en la evolución del cromosoma Y como para analizar genes clínicamente relevantes que podrían influir en la medicina personalizada del cáncer de páncreas y otras enfermedades.