O complexo do cromossomo Y é completamente sequenciado

O cromossomo Y, encontrado apenas em humanos, foi completamente sequenciado, anunciou o consórcio Telômero a Telômero (T2T) associado ao Instituto de Pesquisa do Genoma Humano dos EUA (NHGRI).

A nova sequência, que preenche lacunas ao longo de mais de 50% do comprimento do cromossoma Y, destaca características genómicas importantes que têm implicações para a fertilidade, como a produção de esperma.O cientista de bioinformática Arang Rhee, primeiro autor do trabalho publicado na revista, explica em comunicado à imprensa natureza (Uma nova janela) (em inglês) em 23 de agosto.

Este marco ocorre poucos meses depois que a T2T anunciou a sequência completa e perfeita. slot do genoma humano, somando os 8% restantes que não foram mapeados.

O macho e seu genoma

Embora seja o menor dos cromossomos, o Y não foi o mais fácil de decifrar.

Todos os cromossomos contêm regiões repetitivas, mas o cromossomo Y apresenta um desafio particular às técnicas convencionais de sequenciamento devido à sua estrutura excepcionalmente repetitiva.“, observa o professor Simon Gravelle, do Departamento de Genética Humana da Universidade McGill, que não esteve envolvido neste trabalho.

Foi muito difícil de entender porque tudo parecia igual. Era como ter um quebra-cabeça onde todas as peças eram brancas, enquanto no resto do genoma as peças tinham várias cores diferentes e mais fáceis de montar.

Caos organizado

Porém, o trabalho de uma equipe de 100 cientistas do T2T permitiu constatar o quão organizados eram os exercícios no Y.

Não sabíamos exatamente o que constituía a sequência que faltava. Isso seria muito confuso, mas em vez disso, cerca de metade do cromossomo consiste em blocos alternados de duas sequências repetitivas específicas. […]. Isso cria um lindo padrão semelhante a uma colcha“, observa Adam Filippi, Grande Chefe do NHGRI.

O que é tão impressionante neste trabalho é que eles descobriram muitas maneiras pelas quais o cromossomo Y pode mudar de maneiras muito inovadoras.o professor Gravelle se entusiasma por sua vez.

Há duplicações, há coisas que desaparecem, há múltiplas cópias do mesmo gene que aparecem e há genes que se invertem ao longo do genoma. Há todo tipo de coisas acontecendo que nunca foram medidas antes, porque tivemos que desenvolver a tecnologia para que isso acontecesse.

Novas tecnologias

Para sequenciar com sucesso o cromossomo Y, o consórcio T2T combinou novas tecnologias de sequenciamento de DNA com métodos de montagem de sequências de última geração. O conhecimento adquirido com a produção das sequências completas dos outros 23 cromossomos também foi útil.

As técnicas utilizadas neste trabalho são muito caras, mas permitiram medir todo o cromossomo de uma só vez ou em pouquíssimas partes.diz o professor Simon Gravelle.

Então, voltando à imagem do quebra-cabeça, é como se esses trabalhos possibilitassem uma imagem universal que acompanha as peças em tons de branco. Usando a imagem como referência, fica mais fácil reconstruir“, ressalta o professor.

Um cromossomo específico

Y contém muito menos genes do que outros cromossomos. A razão é bastante simples: só é encontrada em homens e, portanto, não pode conter a informação genética necessária para ambos os sexos.

Se os genes necessários à constituição do corpo humano não estivessem presentes nas mulheres, elas não conseguiriam viver.

Portanto, a maioria dos genes do cromossomo Y está associada ao desenvolvimento e função dos órgãos sexuais masculinos.

por esta razão, Se existem genes que não funcionam como deveriam, espera-se que estejam ligados à fertilidade do homem.O professor Gravel continua.

A sequência completa do cromossomo Y revela informações importantes que serão utilizadas em pesquisas médicas porque contém, por exemplo, uma região (conhecida como fator azoospermia) contendo genes envolvidos na formação de espermatozoides (espermatogênese).

A sua sequenciação poderia, portanto, permitir analisar com maior precisão a estrutura associada ao factor azoospermia e os seus efeitos na produção de esperma.

Também afeta o pangenoma

Em artigo publicado na mesma edição da revista natureza (Uma nova janela) (em inglês) e Consórcio de variação estrutural do genoma humano Associado a sequências de referência NHGRI de 43 cromossomos Y humanos Abrangem 182.900 anos de evolução humana e apresentam grande diversidade em tamanho e estrutura.observem os autores.

Este trabalho ensina-nos como o cromossoma Y evoluiu a partir do seu estado original, onde se assemelhava aos eventos biológicos que levaram ao Y de hoje.

Este trabalho está alinhado com a publicação da primeira referência do pangenoma em maio passado. Um pangenoma representa vários genomas, mas contém o mesmo número de genes [qu’un génome individuel]. Permite distinguir diferentes variantes genéticas em um determinado número de indivíduos.

No futuro, este trabalho permitir-nos-á passar de uma sequência genómica de referência (actualmente) para várias centenas. Estes ilustrarão com mais precisão as semelhanças e diferenças genéticas entre os seres humanos e poderão tornar possível, entre outras coisas, detectar mais facilmente mutações associadas a milhares de doenças genéticas.

Cromossomo Y para residentes de Quebec

O professor Gravelle e sua equipe estão interessados ​​na evolução do cromossomo Y na população de Quebec. Estamos interessados ​​em dados genealógicos para compreender as mutações que ocorrem num cromossoma ao longo do tempo“, disse o pesquisador.

Por exemplo, analisamos o caso de vários descendentes do ancestral fundador francês que vieram para Quebec há 400 anos. Ao traçar a sua linhagem até este fundador e observar as diferenças entre estes indivíduos, podemos tentar medir a taxa a que o cromossoma Y muda.

O presente trabalho representa, portanto, uma mina de ouro de informações para o Professor Gravelle, que espera fazer bom uso dela.

O que este trabalho nos dá é uma imagem em alta resolução do quebra-cabeça. Podemos consultá-lo para entender, por exemplo, em grandes coortes, quais mutações podem causar infertilidadeA pesquisadora acrescenta.

Portanto, os próximos meses e anos serão ricos em lições. É possível que as descobertas sejam excluídas ou que descubramos que as coisas são mais complicadas do que pensávamos.resume Simon Gravelle.