Una nueva secuencia revela factores genómicos en la fertilidad, incluida la producción de esperma. En un gran avance, los científicos han descifrado con éxito el intrincado y esquivo cromosoma Y, la última pieza del rompecabezas del genoma humano. Este logro no sólo proporciona conocimientos profundos sobre la biología masculina sino que también tiene aplicaciones potenciales en la investigación de la infertilidad masculina.

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En el corazón de cada célula se encuentra el genoma, una serie de estructuras filiformes, conocidas como cromosomas, que dictan la información genética que se transmite de una generación a la siguiente. Cada individuo posee 24 cromosomas únicos. Entre ellos, dos son cromosomas sexuales, X e Y, responsables de determinar el sexo.

Las mujeres suelen portar dos cromosomas X, mientras que los hombres poseen un cromosoma X y un cromosoma Y. Aunque existen excepciones, esta dicotomía se ha mantenido en la gran mayoría de los casos.

Aunque la secuencia completa del cromosoma X se compartió con el mundo en 2020, el cromosoma Y siguió siendo un misterio con grandes lagunas. Sus genes desempeñan funciones fundamentales en procesos reproductivos vitales, como la espermatogénesis (producción de esperma), e incluso influyen en el riesgo y la gravedad de ciertos cánceres.

A pesar de su importancia crítica, la compleja arquitectura del cromosoma Y lo convirtió en un hueso difícil de resolver. Monika Cechova, genómica de la UCSC y coautora del estudio, aclara: «El cromosoma Y es el cromosoma más pequeño y de más rápida evolución en el genoma humano, y también el más repetitivo, lo que significa que su ADN contiene tramos de ADN repetidos muchas veces «.

Arang Rhie, autor principal del artículo de investigación del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU., atribuye este éxito innovador a «nuevas tecnologías de secuenciación y métodos computacionales». ¿El resultado? Una visión completa del cromosoma Y, que revela más de la mitad de su longitud previamente ausente en nuestros mapas genómicos, según lo expresado por Karen Miga, profesora de la UCSC.

Miga afirmó además: «Finalmente proporciona la primera vista completa del código de un cromosoma Y». Esta investigación, respaldada por el consorcio Telomere-to-Telomere, ilumina áreas médicamente pertinentes del cromosoma Y. Específicamente, tramos de ADN involucrados en la producción de esperma, profundizando nuestra comprensión de la fertilidad masculina.

Implicaciones en la investigación médica

Con esta revelación, la comunidad científica ahora puede obtener información sobre el papel del cromosoma Y en diversas dolencias humanas. «Esto es especialmente importante porque el cromosoma Y tradicionalmente ha sido excluido de muchos estudios sobre enfermedades humanas», señaló Cechova.

Además, enfatizó la practicidad de este descubrimiento y afirmó: «Muchos de estos genes son cruciales para la fertilidad y la reproducción, especialmente la espermatogénesis. Catalogar las variaciones normales y comprender condiciones como la azoospermia podría beneficiar significativamente a las clínicas de FIV y mejorar la investigación sobre estos genes».

Curiosamente, el estudio también encontró casos en los que el ADN del cromosoma Y había sido clasificado erróneamente como bacteriano en investigaciones anteriores.

El viaje hacia adelante en genética humana

Desde la presentación del primer borrador del genoma humano en 2003, el ámbito de la genética ha sido testigo de avances asombrosos. El año pasado se publicó un genoma humano completo, aunque con un cromosoma Y incompleto. En mayo, se publicó una versión mejorada del genoma que resumía el diverso tejido genético de nuestra población global.

Cechova, resumiendo la esencia de este logro, afirmó: «Ahora tenemos una receta sobre cómo ensamblar completamente el cromosoma Y. Si bien sigue siendo una tarea costosa, encierra la promesa de una genómica personalizada en el futuro».

A medida que los científicos continúan profundizando en nuestro código genético, es evidente que esta reciente revelación del cromosoma Y catalizará más innovaciones en la comprensión del enigma que es el genoma humano.

En los últimos días, la noticia del descubrimiento de un planeta errante o vagabundo causó intriga y atención a este tipo de objetos interestelares dispersos en el cosmos, que son muy difíciles de hallar. Estos objetos interestelares, que tienen una masa similar a la de un planeta pero no están gravitacionalmente ligados a ninguna estrella, vagan solitarios por el espacio.

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Los científicos afirman que fueron probablemente formados de la misma manera que otros planetas, es decir, dentro del disco giratorio de gas y polvo que rodea a una estrella joven. Pero estos mundos son expulsados violentamente de sus vecindarios celestiales hacia el espacio exterior fuera de su sistema solar.

Pero el descubrimiento de este planeta errante a raíz de unareciente investigación llevada adelante por científicos de la NASA y la Universidad de Osaka en Japón publicada en dos artículos en The Astronomical Journal, va más allá.

Los astrónomos involucrados en la investigación afirman que estos mundos son billones y son 6 veces más abundantes que los mundos que orbitan alrededor de sus propios soles.

Durante ese tiempo observaron los exoplanetas detectados indirectamente midiendo cómo su gravedad deformaba y magnificaba la luz que llegaba de estrellas lejanas detrás de ellos, un efecto conocido como microlente (NASA)

Aunque los científicos ya han intentado estimar la población de estos mundos huérfanos, el nuevo estudio es el primero que es sensible a la detección de planetas relativamente livianos como la Tierra.

“Si bien búsquedas anteriores descubrieron pícaros mundos rebeldes y vagabundos del tamaño de Júpiter, el equipo descubrió sorprendentemente que los planetas solitarios del tamaño de la Tierra eran mucho más comunes”, dijo en un comunicado Takahiro Sumi, astrofísico de la Universidad de Osaka y autor del estudio.

“Estimamos que nuestra galaxia alberga 20 veces más planetas rebeldes que estrellas: billones de mundos vagando solos”, dijo David Bennett, científico investigador principal del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y coautor de los dos artículos que describen los resultados. “Esta es la primera medición del número de planetas rebeldes en la galaxia que son sensibles a planetas menos masivos que la Tierra”, agregó el experto.

Los hallazgos del equipo surgen de un estudio de 9 años llamado MOA (Observaciones de microlentes en astrofísica), realizado en el Observatorio de la Universidad Mount John en Nueva Zelanda. Los eventos de microlente ocurren cuando un objeto como una estrella o un planeta se alinea casi perfectamente con una estrella de fondo no relacionada desde nuestro punto de vista.

La Vía Láctea podría albergar millones de planetas errantes (CHEN YINGWEI)

Debido a que cualquier cosa con masa deforma la estructura del espacio-tiempo, la luz de la estrella distante se curva alrededor del objeto más cercano a medida que pasa cerca. El objeto más cercano actúa como una lente natural, creando un breve pico en el brillo de la luz de la estrella de fondo que da a los astrónomos pistas sobre el objeto intermedio que no pueden obtener de otra manera.

“La microlente es la única forma en que podemos encontrar objetos como planetas flotantes de baja masa e incluso agujeros negros primordiales. Es muy emocionante utilizar la gravedad para descubrir objetos que nunca podríamos esperar ver directamente”, precisó Takahiro Sumi, profesor de la Universidad de Osaka y autor principal del artículo con una nueva estimación de los planetas rebeldes de nuestra galaxia.

Con la ayuda de modelos computacionales, los investigadores calcularon la dispersión de las masas de más de 3500 eventos de microlente, que incluían estrellas, remanentes estelares, enanas marrones y candidatos a nuevos planetas. Y esos mismos datos resultaron lo suficientemente convincentes como para que el equipo afirmara el descubrimiento de una nueva Tierra flotante y viajera). A partir de este análisis, estiman que hay alrededor de 20 veces más mundos que flotan libremente en nuestra Vía Láctea que estrellas, con la Tierra -Planetas con masa 180 veces más comunes que los rebeldes Júpiter.

Expulsión de una estrella

Los planetas vagabundos fueron expulsados de la órbita de su estrella (NASA, ESA, AND L. HUSTAK STSCI)

Los astrónomos y astrofísicos calculaban desde hace unos años que esos planetas eran realmente grandes, del tamaño de Júpiter. Pero esta teoría ha sido descartada en los últimos años y el descubrimiento de este nuevo planeta del tamaño de la Tierra afirma los actuales conocimientos.

“La conclusión de que la mayoría de los mundos rebeldes son pequeños tiene más sentido que la idea de que son del tamaño de Júpiter”, aseguró Bennett. Esto se debe a que se cree que los planetas se vuelven rebeldes cuando dos protoplanetas chocan entre sí. La fuerza del impacto es tan fuerte que lo expulsa por completo del sistema estelar emergente.

Pero los planetas pueden ser expulsados de sus sistemas estelares solo por objetos más grandes. Si la mayoría de estos huérfanos estelares fueran del tamaño de Júpiter, muchos de los llamados super-Júpiter deben estar orbitando estrellas anfitrionas, pero esos son escasos.

El nuevo planeta no tiene el tamaño de Júpiter, sino de la Tierra ( UNIVERSIDAD DE BIRMINGHAM)

De esta manera, los resultados sugieren que los planetas de menor masa son los que corren más riesgo de ser expulsados. Y evidencian que los objetos del tamaño de un planeta que chocan entre sí durante el proceso de formación “son tal vez más comunes de lo que los teóricos podrían haber imaginado”.

Przemek Mróz, un astrónomo de la Universidad de Varsovia que no participó en el trabajo, afirmó que los resultados del grupo fortalecieron los indicios anteriores publicados en la revista Nature sobre mundos rebeldes a partir de observaciones realizadas con el Experimento Óptico de Lentes Gravitacionales y la Red Coreana de Telescopios de Microlente. “Así que ahora tenemos tres estudios independientes y tres líneas de evidencia independientes de que los planetas de baja masa que flotan libremente son muy comunes en la Vía Láctea”, precisó a The New York Times.

Los expertos todavía dudan si estos planetas están realmente liberados o expulsados a órbitas lo suficientemente amplias como para que los científicos no puedan vincularlos a una estrella anfitriona. Mróz cree que la población observada probablemente incluya una combinación de ambos, pero será difícil deducir los números relativos de cada uno sólo con mediciones de microlente.

Un nuevo telescopio para descubrirlos

El Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio de la NASA (WFIRST) ahora se llama Telescopio espacial Nancy Grace Roman, en honor al primer Jefe de Astronomía de la NASA. (NASA)

En 2027 la NASA lanzará el nuevo Telescopio Espacial Romano Nancy Grace, con el que los astrónomos esperan obtener más y mejores datos de planetas errantes, ya que este poderoso aparato podría detectar cientos de Tierras rebeldes. Los expertos estiman que serían unos 400 mundos rebeldes con la masa de la Tierra.

Combinados esos datos con los del Telescopio Euclid de la Agencia Espacial Europea, o de observatorios terrestres bien ubicados, los científicos podrán medir la masa de manera más directa, con menos dependencia de los modelos.

La expectativa crece a raíz de teorías que indican que estos planetas podrían ser habitables. “Posiblemente”, supuso Bennett, explicando que estarían oscuros sin una estrella anfitriona, pero no necesariamente frígidos. El hidrógeno en la atmósfera de un planeta podría actuar como un invernadero y atrapar el calor que emana de su interior, que es lo que sustenta la vida microbiana en los respiraderos marinos profundos de la Tierra.