La técnica, que se describe en un artículo publicado este miércoles en la edición digital de 'Genome Research', permitirá un mejor acceso a la información genética del cromosoma Y de cualquier especie y, por lo tanto, puede utilizarse para estudiar trastornos de infertilidad masculina y mutaciones específicas andrógenas. También puede servir para la conservación genética, ayudando a rastrear la paternidad y realizando un seguimiento de cómo los hombres se mueven dentro y entre poblaciones de especies amenazadas, como los gorilas.
"Sorprendentemente, encontramos que en muchos aspectos el cromosoma Y del gorila es más similar al cromosoma Y humano que cualquier cromosoma Y del chimpancé --dice la coautora del trabajo Kateryna Makova, profesora de Ciencias de la Universidad Estatal de Pensilvania, Estados Unidos--. En las regiones del cromosoma en las que podemos alinear las tres especies, la similitud de secuencia encaja con lo que sabemos acerca de las relaciones evolutivas entre las especies".
"Los seres humanos están más estrechamente relacionados con los chimpancés. Sin embargo, el cromosoma Y del chimpancé parece haber sufrido más cambios en el número de genes y contiene una cantidad diferente de elementos repetitivos en comparación con el ser humano o el gorila. Por otra parte, una mayor proporción de secuencias Y del gorila se pueden alinear al cromosoma Y humano que del chimpancé", añade.
El cromosoma Y de los mamíferos es muy difícil de secuenciar por un número de razones: el cromosoma Y está presente en una sola copia y representa sólo aproximadamente del 1 al 2 por ciento del material genético total encontrado en una célula de un varón. Para reducir esta dificultad, los científicos utilizaron una técnica experimental llamada flujo de clasificación para seleccionar preferentemente el cromosoma Y para la secuenciación basada en el tamaño del cromosoma y el contenido genético.
El cromosoma Y, al igual que todo el ADN, se compone de una serie de moléculas llamadas "bases" que están representadas por las letras A, T, C y G. Las tecnologías de secuenciación genética actual producen "lecturas" de la secuencia que son mucho más cortas que la toda la longitud del cromosoma. Estas lecturas deben ser colocadas en orden y recogidas por la búsqueda de lugares donde se superponen en trozos cada vez más largos. El equipo de investigación utilizó dos tecnologías de secuenciación diferentes para ayudar con este montaje de la secuencia de ADN del cromosoma Y.
Una tecnología de secuenciación utilizada por los investigadores produce grandes cantidades de lecturas muy cortas --de alrededor de 150 a 250 bases de longitud. Usando este método, los científicos secuenciaron suficientes lecturas para cubrir toda la longitud del cromosoma Y alrededor de 450 veces. Los autores reunieron estas lecturas cortas en trozos más largos que luego conectaron adicionalmente utilizando la segunda tecnología de secuenciación que produce lecturas más largas, cerca de 7.000 bases de longitud en promedio.
"Hemos sido capaces de montar el cromosoma Y del gorila para que más de la mitad de los datos de secuencia fueran en pedazos de más de 100.000 bases de longitud", señala Medvedev. Otra razón por la que la determinación de la secuencia genética del cromosoma Y es tan difícil es que se compone de un número inusualmente alto de secuencias repetidas, regiones en las que la secuencia de A, T, C, y G son idénticas, o casi idénticas, para miles o millones de bases en una fila.
"La secuenciación del cromosoma Y es como tratar de armar un rompecabezas, sin saber la foto final, a partir de un montón de piezas de las cuales sólo aproximadamente una de cada cien es útil, y la mayoría de las piezas que se necesitan tienen un aspecto idéntico", detalla Makova.