La simmetria genomica del cromosoma Y: segreti e conseguenze.
La particolare simmetria della sequenza genomica può portare ad anomalie nella fase di divisione, che possono dar luogo al mosaicismo, in cui alcune cellule dell’organismo sono geneticamente di sesso maschile mentre altre di sesso femminile.
Quando i ricercatori pubblicarono per la prima volta la sequenza del cromosoma Y umano, lo descrissero come una sorta di stanza degli specchi: in esso molti geni, e in particolare quelli cruciali per la produzione degli spermatozoi, hanno una struttura palindroma, cioè che presentano una successione di basi che appare uguale procedendo nei due versi opposti.
Ora un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Cell” descrive nel dettaglio in che modo tali geni si sovrappongono o vengono scambiati, sottolineando come proprio gli errori in questi processi di ricombinazione determinino un’ampia gamma di disturbi sessuali, dalla mancanza di spermatozoi alla sindrome di Turner.
Lo studio mostra inoltre come tali errori possano mutare l’intero cromosoma in una grande struttura con una simmetria speculare, il cosiddetto Y isodicentrico.
“Questa peculiare struttura è una sorta di roulette per quanto riguarda gli esiti dello sviluppo, che possono essere imprevedibili”, ha sottolineato David Page, ricercatore dell’Howard Hughes Medical Institute e direttore del Whitehead Institute.
“In termini semplici, è possibile che una cellula uovo sia fecondata da un cromosoma Y che è esso stesso palindromo”, ha spiegato Page. “Questo cromosoma Y modificato, detto isodicentrico, è così imprevedibilmente stabile o instabile che gli individui che si sviluppano da esso possono andare da un uomo senza sperma che per il resto è sano a uno che viene cresciuto come un maschio e si scopre successivamente avere un ovaio o addirittura a una femmina con la sindrome di Turner”.
Il punto cruciale per l’instabilità del cromosoma Y isodicentrico è in corrispondenza dei suoi due centromeri, punti fondamentali per la corretta segregazione dei cromosomi nelle due cellule figlie in ciascuna divisione cellulare.
“Se i centromeri sono due, l’apparato che sovrintende alla divisione cromosomica procede in modo molto confuso: un cromosoma può essere tirato in due direzioni diverse”, ha continuato Page. “Come risultato, esso ha la tendenza a rompersi a ogni divisione.”
Ciò implica che differenti parti dell’organismo possono mantenere o perdere il proprio cromosoma Y isodicentrico in modo praticamente casuale. Se le cellule che formano le gonadi nell’embrione hanno il cromosoma Y saranno di sesso maschile dal punto di vista anatomico, se lo perdono diventano femmine.
