Dans son livre The Gene: A Personal Story, Siddhartha Mukherjee, lauréat du prix Pulitzer, le définit comme « un endroit inhospitalier pour les gènes ».le point le plus vulnérable du génome humain » ou « victime de l’obsolescence programmée ». Il n’était guère pris en compte dans la recherche moléculaire et, jusqu’à ce mercredi, la moitié de sa composition était inconnue. Son séquençage complet marque le véritable point de départ pour que le chromosome Y trouve la place qu’il mérite dans science.
Parce que le rôle de ce chromosome, l’un des plus petits des 46 que contiennent nos cellules – à l’exception de ceux reproducteurs –, on dirait celui de Ken au début du film Barbie : c’est complètement accessoire.
« Pour l’être humain, les gènes que présente ce chromosome ne sont pas essentiels », explique-t-il. vallée de laurachercheur du groupe de cancer héréditaire de l’Institut de recherche biomédicale Bellvitge et membre de l’Association espagnole de génétique humaine.
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« Le fait que le sexe féminin ne possède pas ce chromosome rend ces gènes ne sont pas essentiels à la survie« . Non seulement ils sont secondaires, mais ils sont également peu nombreux. Alors que le chromosome X en contient environ 900, Y dépasse à peine la cinquantaine. « De nombreuses régions ne codent pas de gènes, elles sont vides et n’ont pas tellement d’importance. »
En fait, jusqu’il n’y a pas si longtemps, on pensait que sa seule fonction était celle de la fertilité masculine et de la spermatogenèse. C’est pourquoi on l’ignorait autrefois. « Dans de nombreuses études, il n’a même pas été envisagé d’évaluer le chromosome Y.. Par exemple, si le cancer touche à la fois les hommes et les femmes, cela ne vaut pas la peine d’être étudié. On sait désormais qu’il pourrait être impliqué dans le cancer et d’autres maladies comme la maladie d’Alzheimer. »
Dans chaque cellule somatique humaine, il y a 46 chromosomes : nous avons tous les mêmes 22 paires et un chromosome X. La paire de celui-ci peut être un autre chromosome X ou un chromosome Y. Normalement, la combinaison XX correspond au sexe féminin et le XY au sexe féminin. sexe masculin, bien qu’il existe des exceptions comme le syndrome de Swyer, dans lequel les personnes ayant des caractéristiques sexuelles féminines sont porteuses de la combinaison XY.
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Les deux chromosomes ont évolué à partir d’un ancêtre commun il y a environ 180 millions d’années. Cette course temporaire a eu un perdant évident : et il a perdu 97 % de ses gènes. Il existe même des études récentes qui Ils spéculent sur sa possible disparition dans le futur.. Après tout, la différenciation sexuelle ne nécessite pas deux chromosomes spécifiques ; il peut exister d’autres moyens de créer deux sexes différents, par exemple en portant une ou deux copies du même chromosome.
Ce mercredi, deux articles publiés dans Nature ont montré pour la première fois le séquençage complet de Y, ajoutant 30 millions de nouvelles paires de bases (la moitié du total) et 41 gènes codants. La longueur du chromosome est établie à 62 millions de paires de bases bien qu’elle puisse varier entre 45 et 85 millions.
La raison en est qu’il peut contenir plusieurs copies d’un seul gène, tel que TSPY, lié à la production de spermatozoïdes. Dans une analyse de 43 individus appartenant à 21 populations à travers le monde, les chercheurs ont vérifié que Et il peut contenir de 10 à 40 copies de ce gène, ce qui est absolument rare..
« Lorsqu’il y a plus de copies d’un gène en raison d’une altération chromosomique, les cellules le détectent généralement comme quelque chose de hautement pathogène et se suicident directement », explique Laura Valle. « Lorsque cela ne se produit pas, il y a parfois transformation en tumeur. Dans les tumeurs, nous trouvons de nombreux gènes qui sont dupliqués ou triplés. »
répétitions et palindromes
Le spécialiste explique que Y était un chromosome très difficile à séquencer car il était plein de répétitions et de séquences palindromiques (qui se lisent de la même manière de l’avant vers l’arrière) et les machines existantes jusqu’à présent étaient incapables de lire des morceaux suffisamment longs pour pouvoir de les placer sans équivoque dans une séquence.
Les technologies les plus modernes – qui ont permis de lire des régions du génome jusqu’alors inaccessibles – et « de nombreux cycles de séquençage et de polissage » ont permis d’obtenir une image complète du chromosome.
Pour Valle, outre les 41 nouveaux gènes apparus (régions d’ADN qui servent d’instructions pour la fabrication des protéines), il considère très intéressantes toutes ces informations « indésirables », qui constituent en fait la grande majorité de notre génome, et qui ont Ce n’est que récemment qu’on a commencé à l’évaluer et à proposer qu’il serve à réguler l’information contenue.
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« Ces séquences qui ne contiennent pas de gènes peuvent avoir des éléments régulateurs qui peuvent être importants dans certaines maladies, ainsi que dans la fertilité et le développement », explique-t-il.
Ces dernières années, diverses études ont conclu que le chromosome jouait un rôle essentiel pour expliquer les différences de pronostic de multiples maladies entre hommes et femmes. suggérant sa responsabilité dans la baisse de l’espérance de vie du sexe masculin.
Étude publié en 2016 dans l’American Journal of Human Genetics a fait valoir que la perte du chromosome Y dans les cellules sanguines des hommes, un phénomène qui se produit avec l’âge, était liée au développement de la maladie d’Alzheimer.
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Bien que la perte du chromosome Y ne prédise pas à 100 % l’apparition de la démence, le risque de maladie d’Alzheimer était similaire à celui des personnes présentant des facteurs de risque génétiques, supérieur à celui de la population générale.
une autre étude, publié l’année dernière dans Sciencea associé la perte de Y à une augmentation de l’insuffisance cardiaque et des décès dus à une maladie cardiovasculaire.
Des scientifiques des universités de Virginie (États-Unis) et d’Uppsala (Suède) ont retiré le chromosome Y de la moelle osseuse de souris et ont découvert qu’elles avaient une plus grande tendance à la fibrose cardiaque et à une fonction cardiaque plus mauvaise.
De plus, par rapport aux études épidémiologiques chez l’homme, ils ont constaté que une perte de Y dans plus de 40 % des cellules hématopoïétiques correspondait à un risque 30 % plus élevé de mourir d’une maladie cardiovasculaire.
Cancer et système immunitaire
La dernière pathologie liée au chromosome Y est le cancer. On sait que certaines tumeurs sont plus fréquentes et ont un pronostic plus sombre chez les hommes, mais jusqu’à présent, la cause a été spéculée.
Il y a à peine deux mois, quelques études publiées dans Nature ont éclairé cette question. Le premier d’entre eux un lien entre la perte de chromosomes et l’agressivité des tumeurs du cancer de la vessie.
De plus, le système immunitaire a été sensiblement affecté. Du côté positif, cela a rendu la tumeur plus vulnérable à l’immunothérapie.
L’étude suivante a révélé comment un gène présent sur le chromosome Y pourrait favoriser l’apparition de métastases dans le cancer colorectal. Plus précisément, un expression accrue du gène KDM5Dqui code pour une enzyme qui régule l’expression d’autres gènes, a facilité les métastases chez les souris porteuses de l’oncogène KRAS.
Dans ce cas, le système immunitaire était également altéré, puisque la forte expression de KDM5D était liée à une plus grande invisibilité de la tumeur face à l’arsenal immunitaire.
Les cellules avec un taux de remplacement élevé, comme les cellules sanguines, sont celles qui présentent la plus grande tendance à la disparition du chromosome Y avec le temps. C’est pourquoi ce fait a également été associé à l’apparition de leucémies.
Comme le souligne Laura Valle, le corps humain peut parfaitement vivre sans chromosome Y. « Il peut être perdu et rien ne se passe, la cellule survit. » Mais leur présence est aujourd’hui essentielle à la santé humaine, et pas seulement à la santé reproductive.
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