El sorprendente hallazgo, reportado por científicos del Instituto Whitehead del MIT en un artículo publicado en la revista Nature Genetics, está vinculado con otro resultado inesperado: a pesar de su reputación como el cromosoma más estable del genoma, el X en realidad ha estado objeto a un cambio relativamente rápido. En conjunto, estos resultados sugieren que es hora de volver a examinar la importancia biológica y médica del cromosoma X.

"La X es el cromosoma más famoso, el más estudiado intensamente en toda la genética humana. Y la historia de los X ha sido la historia de las enfermedades recesivas ligadas a este cromosoma, como el daltonismo, la hemofilia y la distrofia muscular de Duchenne", dice el director del Instituto Whitehead para investigación biomédica, David Page, cuyo laboratorio realizó la investigación. "Pero hay otra cara del cromosoma X, una que está evolucionando rápidamente y parece estar en sintonía con las necesidades reproductivas de los hombres".

El laboratorio de Page, más conocido por sus investigaciones pioneras del cromosoma Y, se embarcó en una comparación rigurosa del cromosoma X de ratones y humanos, en parte para poner a prueba el principio biológico de larga data de que el contenido genético de los cromosomas X se conserva y comparte entre los mamíferos.

Para configurar la secuencia lineal, el laboratorio se volcó hacia al método de secuenciación única que Page había desarrollado con colaboradores de la Universidad de Washington en St. Louis para ayudar a navegar por las complejidades estructurales del cromosoma Y. Page y sus colegas desarrollaron lo que se conoce como SHIMS (single-haplotype iterative mapping and sequencing) para establecer una secuencia de ADN de referencia definitiva del cromosoma Y.

Usando el SHIMS, el laboratorio mejoró en gran medida la secuencia del cromosoma X humano de referencia (que fue creado originalmente como un mosaico de secuencias de los cromosomas X de al menos 16 personas), montando con precisión tres grandes amplicones, la identificación de palíndromos previamente desconocidos y, en última instancia, acortando la longitud completa de la secuencia mediante la eliminación de cuatro lagunas importantes. Estos cambios serán ahora incorporados en la secuencia de referencia de la X humano para su uso por la mayor comunidad científica.

Con la referencia mejorada en la mano, el laboratorio descubrió que, como era de esperar, los humanos y ratones tienen cerca del 95% de sus cromosomas X ligados, y casi todos estos genes se expresan en ambos sexos. Sin embargo, el laboratorio identificó aproximadamente 340 genes que no se comparten entre las dos especies. La mayoría de estos genes residen en las regiones amplicónicas de la X y parecen haber sido adquiridos de forma independiente en los 80 millones de años desde donde el ratón y los humanos divergieron de un ancestro común. Los análisis revelaron que estos genes están activos casi exclusivamente en las células germinales testiculares donde contribuyen a la producción de esperma.

"Este es un conjunto de genes que ha sido eludido por gran parte de los genetistas médicos", dice Jacob Mueller, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Page y el primer autor del artículo de Nature Genetics. Ahora que estamos seguros del contenido de los genes de estas altamente repetitivas regiones en el cromosoma X, podemos empezar a analizar su significado biológico".

Añade Page: "Estos genes son más propensos a tener papeles en las enfermedades que están relacionadas con la reproducción, la infertilidad, tal vez hasta en el cáncer de testículo. Hay un libro entero para ser escrito sobre este aspecto de la X".