Cromosoma Y: ScienceAlert

El año pasado, los científicos revelaron la secuencia más completa jamás realizada del genoma humano, pero le faltaba una pequeña pieza: el cromosoma Y.

Ahora, el miembro más pequeño de la familia de cromosomas humanos ha sido secuenciado por completo, completando un misterio que tardó tres décadas en desvelarse.

El resultado es un genoma humano completo de referencia, que ahora puede contener secretos sobre la fertilidad masculina.

«Ahora que tenemos esta secuenciación 100% completa del cromosoma Y, podemos identificar y explorar las muchas variaciones genéticas que pueden afectar los rasgos y enfermedades humanos de una manera que no habíamos podido hacer antes». Él dice Dylan Taylor, genetista de la Universidad Johns Hopkins y uno de los autores del estudio.

El cromosoma Y tiene tantas secuencias repetidas, incluidos algunos homólogos largos, que hasta ahora ha sido en gran medida «ilegible».

Dirigido por el científico genómico Arang Rai del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU., el acertadamente llamado Consorcio Telómero a Telómero utilizó técnicas avanzadas de secuenciación y algoritmos bioinformáticos recientemente desarrollados para unir largos tramos de ADN y finalmente mapear todo el cromosoma Y.

«Sabíamos que todavía teníamos una imagen incompleta». Él dice Rajeev McCoy, biólogo computacional de la Universidad Johns Hopkins, en lo que podría considerarse un ligero eufemismo, dado que al borrador anterior del cromosoma Y le faltaban más de la mitad de sus bases.

Estas lagunas, muchas de las cuales se extienden a genes relacionados con la producción de esperma, han llevado a que en otros estudios se hagan todo tipo de suposiciones incorrectas. Algunas secuencias Y humanas previamente desconocidas fueron, por ejemplo, Pensé mal Ser rastros de ADN bacteriano contaminado de las muestras.

«Pero ahora podemos ver el genoma completo de un extremo a otro por primera vez», dijo McCoy. Él dice.

El equipo completó más de 30 millones de «letras» en la secuencia de ADN para ensamblar completamente el cromosoma Y: los 62.460.029 pares de bases. También corrigieron múltiples errores en secciones previamente secuenciadas y descubrieron 41 nuevos genes codificadores de proteínas.

«La gran sorpresa fue cuán organizadas estaban las repeticiones», dice Adam Phillippe, científico informático del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU.

«Casi la mitad de un cromosoma está formado por bloques alternos de dos secuencias repetidas específicas conocidas como ADN satélite. Forma un hermoso patrón parecido a una colcha».

En un segundo estudio dirigido por el genetista Bill Hallast de la Universidad de Washington, los investigadores fueron un paso más allá y utilizaron secuencias de referencia para ensamblar cromosomas Y humanos de 43 individuos masculinos, la mitad de los cuales son de ascendencia africana.

Juntos, los grupos abarcan 183.000 años de evolución humana y revelan algunas variaciones sorprendentes en el cromosoma Y.

Por ejemplo, los cromosomas Y eran de tamaños muy diferentes, con una longitud de entre 45,2 millones y 84,9 millones de pares de bases.

También hubo diferencias estructurales sorprendentes: se conservó la secuencia exacta de genes (por lo que todavía codifican las proteínas correctas), pero a veces se voltearon trozos más grandes de ADN, orientándolos en la dirección opuesta a lo largo del cromosoma Y.

«Cuando encuentras una diferencia que no has visto antes, la esperanza siempre es que esas variantes genómicas sean importantes para comprender la salud humana», dice Felipe.

Recientemente, genes ubicados en el cromosoma Y fue complicado En formas agresivas de cánceres comunes en los hombres, mientras que se descubrió que la pérdida del cromosoma Y es la causa del cáncer. Crecimiento del cáncer de vejiga. Pero no sabemos qué más nos perdimos.

Llegará una nueva era de medicina personalizada si las tecnologías de secuenciación continúan avanzando, permitiendo secuenciar genomas completos (no sólo partes seleccionadas) de forma económica.

Pero la secuenciación del genoma puede ocurrir Exacerbando las disparidades en la atención sanitaria Si no se resuelven los agravios históricos y la falta de diversidad en los estudios de investigación.

«Con el tiempo, cuando el ensamblaje completo, preciso y sin lagunas de genomas humanos diploides se convierta en una rutina, esperamos que los ‘genomas de referencia’ pasen a ser conocidos simplemente como ‘genomas'». Concluimos.

Los estudios han sido publicados en naturaleza, aquí Y aquí.