Cromosoma Y

El cromosoma Y es uno de los dos cromosomas sexuales (alosomas) en los mamíferos terianos, incluidos los humanos y muchos otros animales. El otro es el cromosoma X. Y es normalmente el cromosoma que determina el sexo en muchas especies, ya que es la presencia o ausencia de Y lo que determina el sexo masculino o femenino de la descendencia producida en la reproducción sexual. En los mamíferos, el cromosoma Y contiene el gen SRY, que desencadena el desarrollo masculino. El ADN en el cromosoma Y humano está compuesto por alrededor de 59 millones de pares de bases. El cromosoma Y se transmite solo de padre a hijo. Con una diferencia del 30% entre humanos y chimpancés, el cromosoma Y es una de las partes del genoma humano que evoluciona más rápido.El cromosoma Y humano contiene entre 100 y 200 genes, de los cuales entre 45 y 73 codifican proteínas. Todos los genes ligados al Y de copia única son hemicigotos (presentes en un solo cromosoma) excepto en casos de aneuploidía como el síndrome XYY o el síndrome XXYY.

Visión general

Descubrimiento

El cromosoma Y fue identificado como un cromosoma determinante del sexo por Nettie Stevens en Bryn Mawr College en 1905 durante un estudio del gusano de la harina Tenebrio molitor. Edmund Beecher Wilson descubrió de forma independiente los mismos mecanismos el mismo año, trabajando con hemípteros. Stevens propuso que los cromosomas siempre existieron en pares y que el cromosoma más pequeño (ahora etiquetado como "Y") era el par del cromosoma X descubierto en 1890 por Hermann Henking. Se dio cuenta de que la idea anterior de Clarence Erwin McClung, que el cromosoma X determina el sexo, estaba equivocada y que la determinación del sexo se debe, de hecho, a la presencia o ausencia del cromosoma Y. A principios de la década de 1920, Theophilus Painter determinó que los cromosomas X e Y determinaban el sexo en humanos (y otros mamíferos).

Al cromosoma se le dio el nombre de "Y" simplemente para continuar alfabéticamente con la "X" de Henking. La idea de que el cromosoma Y recibió su nombre por su similitud en apariencia con la letra "Y" es errónea. Todos los cromosomas normalmente aparecen como una mancha amorfa bajo el microscopio y solo adquieren una forma bien definida durante la mitosis. Esta forma tiene una vaga forma de X para todos los cromosomas. Es pura coincidencia que el cromosoma Y, durante la mitosis, tenga dos ramas muy cortas que pueden verse fusionadas bajo el microscopio y aparecer como el descendiente de una forma de Y.

Variaciones

La mayoría de los mamíferos téricos tienen solo un par de cromosomas sexuales en cada célula. Los hombres tienen un cromosoma Y y un cromosoma X, mientras que las mujeres tienen dos cromosomas X. En los mamíferos, el cromosoma Y contiene un gen, SRY, que desencadena el desarrollo embrionario como macho. Los cromosomas Y de los humanos y otros mamíferos también contienen otros genes necesarios para la producción normal de esperma.

Hay excepciones, sin embargo. Entre los humanos, algunos hombres tienen dos X y una Y ("XXY", consulte el síndrome de Klinefelter), o una X y dos Y (consulte el síndrome XYY), y algunas mujeres tienen tres X o una sola X en lugar de una doble X (" X0", ver síndrome de Turner). Hay otras excepciones en las que SRY está dañado (dando lugar a una mujer XY) o copiado a X (dando lugar a un hombre XX).

Orígenes y evolución

Antes del cromosoma Y

Muchos vertebrados ectotérmicos no tienen cromosomas sexuales. Si tienen diferentes sexos, el sexo se determina ambientalmente y no genéticamente. Para algunos de ellos, especialmente los reptiles, el sexo depende de la temperatura de incubación. Algunos vertebrados son hermafroditas, aunque aparte de unos pocos peces con aletas radiadas, son secuenciales (el mismo organismo produce gametos masculinos o femeninos, pero nunca ambos, en diferentes momentos de su vida), en lugar de simultáneos (el mismo organismo produce ambos). gametos masculinos y femeninos al mismo tiempo).

Origen

Se cree que los cromosomas X e Y evolucionaron a partir de un par de cromosomas idénticos, denominados autosomas, cuando un animal ancestral desarrolló una variación alélica, el llamado "locus sexual": la simple posesión de este alelo hizo que el organismo fuera masculino. El cromosoma con este alelo se convirtió en el cromosoma Y, mientras que el otro miembro del par se convirtió en el cromosoma X. Con el tiempo, los genes que eran beneficiosos para los hombres y perjudiciales para las mujeres (o que no tenían ningún efecto sobre ellas) se desarrollaron en el cromosoma Y o se adquirieron a través del proceso de translocación.

Hasta hace poco, se pensaba que los cromosomas X e Y se habían separado hace unos 300 millones de años. Sin embargo, la investigación publicada en 2010, y particularmente la investigación publicada en 2008 que documenta la secuenciación del genoma del ornitorrinco, ha sugerido que el sistema de determinación del sexo XY no habría estado presente hace más de 166 millones de años, en la separación de los monotremas de otros. mamíferos. Esta nueva estimación de la edad del sistema therian XY se basa en el hallazgo de que las secuencias que se encuentran en los cromosomas X de marsupiales y mamíferos euterios están presentes en los autosomas de ornitorrincos y aves. La estimación anterior se basó en informes erróneos de que los cromosomas X del ornitorrinco contenían estas secuencias.

Inhibición de la recombinación

La recombinación entre los cromosomas X e Y resultó dañina: dio como resultado machos sin los genes necesarios que antes se encontraban en el cromosoma Y, y hembras con genes innecesarios o incluso dañinos que antes solo se encontraban en el cromosoma Y. Como resultado, los genes beneficiosos para los machos se acumularon cerca de los genes determinantes del sexo, y se suprimió la recombinación en esta región para preservar esta región específica del macho.Con el tiempo, el cromosoma Y cambió de tal manera que impidió que las áreas alrededor de los genes determinantes del sexo se recombinaran con el cromosoma X. Como resultado de este proceso, el 95% del cromosoma Y humano no puede recombinarse. Solo las puntas de los cromosomas Y y X se recombinan. Las puntas del cromosoma Y que podrían recombinarse con el cromosoma X se denominan región pseudoautosómica. El resto del cromosoma Y se transmite intacto a la siguiente generación, lo que permite su uso en el seguimiento de la evolución humana.

Degeneración

Según una estimación, el cromosoma Y humano ha perdido 1393 de sus 1438 genes originales a lo largo de su existencia, y la extrapolación lineal de esta pérdida de 1393 genes durante 300 millones de años da una tasa de pérdida genética de 4,6 genes por millón de años. La pérdida continua de genes a una tasa de 4,6 genes por millón de años daría como resultado un cromosoma Y sin genes funcionales, es decir, el cromosoma Y perdería su función completa, dentro de los próximos 10 millones de años, o la mitad de ese tiempo con la estimación de edad actual. de 160 millones de años.El análisis genómico comparativo revela que muchas especies de mamíferos están experimentando una pérdida de función similar en su cromosoma sexual heterocigoto. La degeneración puede ser simplemente el destino de todos los cromosomas sexuales no recombinantes, debido a tres fuerzas evolutivas comunes: alta tasa de mutación, selección ineficiente y deriva genética.

Sin embargo, las comparaciones de los cromosomas Y de humanos y chimpancés (publicadas por primera vez en 2005) muestran que el cromosoma Y humano no ha perdido ningún gen desde la divergencia de humanos y chimpancés hace entre 6 y 7 millones de años, y un informe científico de 2012 afirmó que solo se había perdido un gen desde que los humanos se separaron del macaco rhesus hace 25 millones de años. Estos hechos proporcionan evidencia directa de que el modelo de extrapolación lineal es defectuoso y sugieren que el cromosoma Y humano actual ya no se está reduciendo o se está reduciendo a un ritmo mucho más lento que los 4,6 genes por millón de años estimados por el modelo de extrapolación lineal.

Alta tasa de mutación

El cromosoma Y humano está especialmente expuesto a altas tasas de mutación debido al entorno en el que se encuentra. El cromosoma Y se transmite exclusivamente a través de los espermatozoides, que experimentan múltiples divisiones celulares durante la gametogénesis. Cada división celular brinda más oportunidades para acumular mutaciones de pares de bases. Además, los espermatozoides se almacenan en el entorno altamente oxidativo de los testículos, lo que fomenta una mayor mutación. Estas dos condiciones combinadas ponen al cromosoma Y en una mayor oportunidad de mutación que el resto del genoma. Graves informa que la mayor oportunidad de mutación para el cromosoma Y es un factor 4.8. Sin embargo, su referencia original obtiene este número para las tasas de mutación relativas en líneas germinales masculinas y femeninas para el linaje que conduce a los humanos.

La observación de que el cromosoma Y experimenta poca recombinación meiótica y tiene una tasa acelerada de mutación y cambio degradativo en comparación con el resto del genoma sugiere una explicación evolutiva para la función adaptativa de la meiosis con respecto al cuerpo principal de información genética. Brandeis propuso que la función básica de la meiosis (particularmente la recombinación meiótica) es la conservación de la integridad del genoma, una propuesta consistente con la idea de que la meiosis es una adaptación para reparar el daño del ADN.

Selección ineficiente

Sin la capacidad de recombinarse durante la meiosis, el cromosoma Y no puede exponer los alelos individuales a la selección natural. Los alelos nocivos pueden "hacer autostop" con los vecinos beneficiosos, propagando así los alelos inadaptados a la siguiente generación. Por el contrario, los alelos ventajosos pueden seleccionarse en contra si están rodeados de alelos dañinos (selección de fondo). Debido a esta incapacidad para clasificar su contenido genético, el cromosoma Y es particularmente propenso a la acumulación de ADN "basura". Acumulaciones masivas de elementos retrotransponibles se encuentran dispersos a lo largo de la Y.La inserción aleatoria de segmentos de ADN a menudo interrumpe las secuencias de genes codificadas y las vuelve no funcionales. Sin embargo, el cromosoma Y no tiene forma de eliminar estos "genes saltadores". Sin la capacidad de aislar los alelos, la selección no puede actuar de manera efectiva sobre ellos.

Una clara indicación cuantitativa de esta ineficiencia es la tasa de entropía del cromosoma Y. Mientras que todos los demás cromosomas del genoma humano tienen tasas de entropía de 1,5 a 1,9 bits por nucleótido (en comparación con el máximo teórico de exactamente 2 sin redundancia), la tasa de entropía del cromosoma Y es solo de 0,84. Esto significa que el cromosoma Y tiene un contenido de información mucho más bajo en relación con su longitud total; es más redundante.

Deriva genética

Incluso si un cromosoma Y bien adaptado logra mantener la actividad genética evitando la acumulación de mutaciones, no hay garantía de que se transmita a la siguiente generación. El tamaño de la población del cromosoma Y está inherentemente limitado a 1/4 del de los autosomas: los organismos diploides contienen dos copias de cromosomas autosómicos, mientras que solo la mitad de la población contiene 1 cromosoma Y. Por lo tanto, la deriva genética es una fuerza excepcionalmente poderosa que actúa sobre el cromosoma Y. A través de la pura variedad aleatoria, es posible que un hombre adulto nunca transmita su cromosoma Y si solo tiene descendencia femenina. Por lo tanto, aunque un hombre puede tener un cromosoma Y bien adaptado y libre de mutaciones excesivas, es posible que nunca llegue al siguiente acervo genético.La pérdida aleatoria repetida de cromosomas Y bien adaptados, junto con la tendencia del cromosoma Y a evolucionar para tener mutaciones más perjudiciales en lugar de menos por las razones descritas anteriormente, contribuye a la degeneración de los cromosomas Y en toda la especie a través del trinquete de Muller.

Conversión de genes

Como ya se ha mencionado, el cromosoma Y no puede recombinarse durante la meiosis como los demás cromosomas humanos; sin embargo, en 2003, investigadores del MIT descubrieron un proceso que puede ralentizar el proceso de degradación. Descubrieron que el cromosoma Y humano es capaz de "recombinarse" consigo mismo, utilizando secuencias de pares de bases palíndromo. Tal "recombinación" se llama conversión de genes.

En el caso de los cromosomas Y, los palíndromos no son ADN no codificante; estas cadenas de bases contienen genes funcionales importantes para la fertilidad masculina. La mayoría de los pares de secuencias son más del 99,97% idénticos. El uso extensivo de la conversión de genes puede desempeñar un papel en la capacidad del cromosoma Y para eliminar los errores genéticos y mantener la integridad de los relativamente pocos genes que porta. En otras palabras, dado que el cromosoma Y es único, tiene duplicados de sus genes en sí mismo en lugar de tener un segundo cromosoma homólogo. Cuando se producen errores, puede utilizar otras partes de sí mismo como plantilla para corregirlos.

Los hallazgos se confirmaron comparando regiones similares del cromosoma Y en humanos con los cromosomas Y de chimpancés, bonobos y gorilas. La comparación demostró que el mismo fenómeno de conversión de genes parecía estar funcionando hace más de 5 millones de años, cuando los humanos y los primates no humanos divergieron entre sí.

Evolución futura

Según algunas teorías, en las etapas terminales de la degeneración del cromosoma Y, otros cromosomas asumen cada vez más los genes y las funciones que antes estaban asociados con él y, finalmente, en el marco de esta teoría, finalmente, el cromosoma Y desaparece por completo, y un nuevo Surge el sistema de determinación del sexo. Varias especies de roedores de las familias hermanas Muridae y Cricetidae han llegado a estas etapas, de las siguientes maneras:

• El campañol topo transcaucásico, Ellobius lutescens, el campañol topo de Zaisan, Ellobius tancrei, y las ratas espinosas japonesas Tokudaia osimensis y Tokudaia tokunoshimensis, han perdido el cromosoma Y y SRY por completo. Tokudaia spp. han reubicado algunos otros genes ancestralmente presentes en el cromosoma Y al cromosoma X. Ambos sexos de Tokudaia spp. y Ellobius lutescens tienen un genotipo XO (síndrome de Turner), mientras que todos los Ellobius tancrei poseen un genotipo XX. Los nuevos sistemas de determinación del sexo para estos roedores siguen sin estar claros.
• El lemming de madera Myopus schisticolor, el lemming del Ártico, Dicrostonyx torquatus, y múltiples especies del género de ratones de pasto Akodon han desarrollado hembras fértiles que poseen el genotipo que generalmente codifica para machos, XY, además de la hembra ancestral XX, a través de una variedad de modificaciones. a los cromosomas X e Y.
• En el campañol rastrero, Microtus oregoni, las hembras, con solo un cromosoma X cada una, producen solo gametos X, y los machos, XY, producen gametos Y, o gametos desprovistos de cualquier cromosoma sexual, a través de la no disyunción.

Fuera de los roedores, el muntjac negro, Muntiacus crinifrons, desarrolló nuevos cromosomas X e Y a través de fusiones de los cromosomas sexuales ancestrales y autosomas.

Los datos modernos arrojan dudas sobre esta hipótesis. A esta conclusión llegaron los científicos que estudiaron los cromosomas Y de los monos rhesus. Al comparar genómicamente el cromosoma Y de los monos rhesus y los humanos, los científicos encontraron muy pocas diferencias, dado que los humanos y los monos rhesus divergieron hace 30 millones de años.

Algunos organismos han perdido el cromosoma Y. Por ejemplo, la mayoría de las especies de nematodos. Sin embargo, para que se produjera la eliminación completa de Y, era necesario desarrollar una forma alternativa de determinar el sexo (por ejemplo, determinando el sexo por la proporción del cromosoma X a los autosomas), y todos los genes necesarios para la función masculina tenían trasladarse a otros cromosomas. Mientras tanto, los datos modernos demuestran los complejos mecanismos de la evolución del cromosoma Y y el hecho de que la desaparición del cromosoma Y no está garantizada.

Proporción de sexos 1:1

El principio de Fisher describe por qué casi todas las especies que utilizan la reproducción sexual tienen una proporción de sexos de 1:1. WD Hamilton dio la siguiente explicación básica en su artículo de 1967 sobre "Proporciones sexuales extraordinarias", dada la condición de que los machos y las hembras cuestan lo mismo para producir:

1. Supongamos que los nacimientos masculinos son menos comunes que los femeninos.
2. Un macho recién nacido tiene mejores perspectivas de apareamiento que una hembra recién nacida y, por lo tanto, puede esperar tener más descendencia.
3. Por lo tanto, los padres genéticamente dispuestos a producir varones tienden a tener más nietos que el promedio.
4. Por lo tanto, los genes para las tendencias de producción de machos se propagan y los nacimientos de machos se vuelven más comunes.
5. A medida que se acerca a la proporción de sexos de 1:1, la ventaja asociada con la producción de machos se desvanece.
6. El mismo razonamiento se mantiene si las mujeres son sustituidas por hombres en todo momento. Por lo tanto, 1:1 es la relación de equilibrio.

Cromosoma Y no teriano

Muchos grupos de organismos además de los mamíferos terianos tienen cromosomas Y, pero estos cromosomas Y no comparten un ancestro común con los cromosomas Y terianos. Dichos grupos incluyen monotremas, Drosophila, algunos otros insectos, algunos peces, algunos reptiles y algunas plantas. En Drosophila melanogaster, el cromosoma Y no desencadena el desarrollo masculino. En cambio, el sexo está determinado por la cantidad de cromosomas X. El cromosoma Y de D. melanogaster contiene genes necesarios para la fertilidad masculina. Entonces XXY D. melanogaster son hembras, y D. melanogaster con una sola X (X0), son machos pero estériles. Hay algunas especies de Drosophila en las que los machos X0 son viables y fértiles.

Cromosomas ZW

Otros organismos tienen cromosomas sexuales de imagen especular: donde el sexo homogéneo es el masculino, se dice que tiene dos cromosomas Z, y la hembra es el sexo heterogéneo, y se dice que tiene un cromosoma Z y un cromosoma W. Por ejemplo, las hembras de aves, serpientes y mariposas tienen cromosomas sexuales ZW y los machos tienen cromosomas sexuales ZZ.

Cromosoma Y no invertido

Hay algunas especies, como el pez arroz japonés, en las que el sistema XY aún se está desarrollando y aún es posible el cruce entre X e Y. Debido a que la región específica del macho es muy pequeña y no contiene genes esenciales, incluso es posible inducir artificialmente machos XX y hembras YY sin efectos nocivos.

Múltiples pares XY

Los monotremas poseen cuatro o cinco (ornitorrincos) pares de cromosomas sexuales XY, cada par consta de cromosomas sexuales con regiones homólogas. Los cromosomas de los pares vecinos son parcialmente homólogos, de modo que se forma una cadena durante la mitosis. El primer cromosoma X de la cadena también es parcialmente homólogo con el último cromosoma Y, lo que indica que en la historia han ocurrido reordenamientos profundos, algunos agregando nuevas piezas de los autosomas.

Los cromosomas sexuales del ornitorrinco tienen una fuerte similitud de secuencia con el cromosoma Z aviar (lo que indica una estrecha homología), y el gen SRY, tan central para la determinación del sexo en la mayoría de los demás mamíferos, aparentemente no está involucrado en la determinación del sexo del ornitorrinco.

Cromosoma Y humano

En los seres humanos, el cromosoma Y abarca alrededor de 58 millones de pares de bases (los componentes básicos del ADN) y representa casi el 2% del ADN total en una célula masculina. El cromosoma Y humano contiene más de 200 genes, de los cuales al menos 72 codifican proteínas. Los rasgos que se heredan a través del cromosoma Y se denominan rasgos ligados al Y, o rasgos holandricos (del griego antiguo ὅλος hólos, "entero" + ἀνδρός andrós, "masculino").

Los hombres pueden perder el cromosoma Y en un subconjunto de células, lo que se denomina pérdida de mosaico del cromosoma Y (LOY). Esta mutación poscigótica está fuertemente asociada con la edad y afecta aproximadamente al 15% de los hombres de 70 años. Fumar es otro factor de riesgo importante para LOY. Se ha encontrado que los hombres con un mayor porcentaje de células madre hematopoyéticas en sangre que carecen del cromosoma Y (y quizás un mayor porcentaje de otras células que carecen de él) tienen un mayor riesgo de ciertos tipos de cáncer y tienen una esperanza de vida más corta. Se ha descubierto que los hombres con LOY (que se definió como ausencia de Y en al menos el 18 % de sus células hematopoyéticas) mueren en promedio 5,5 años antes que los demás. Esto se ha interpretado como una señal de que el cromosoma Y juega un papel que va más allá de la determinación del sexo y la reproducción.(aunque la pérdida de Y puede ser más un efecto que una causa). Los hombres fumadores tienen entre 1,5 y 2 veces más riesgo de cánceres no respiratorios que las mujeres fumadoras.

Estructura

Banda citogenética

Cr.	Brazo	Banda	Comienzo ISCN	Parada ISCN	Inicio de par de bases	Parada de parde bases	Mancha	Densidad
Y	pags	11.32	0	149	1	300.000	gnega
Y	pags	11.31	149	298	300,001	600.000	gpos	50
Y	pags	11.2	298	1043	600,001	10,300,000	gnega
Y	pags	11.1	1043	1117	10,300,001	10,400,000	acen
Y	q	11.1	1117	1266	10,400,001	10,600,000	acen
Y	q	11.21	1266	1397	10,600,001	12,400,000	gnega
Y	q	11.221	1397	1713	12,400,001	17,100,000	gpos	50
Y	q	11.222	1713	1881	17,100,001	19,600,000	gnega
Y	q	11.223	1881	2160	19,600,001	23,800,000	gpos	50
Y	q	11.23	2160	2346	23,800,001	26,600,000	gnega
Y	q	12	2346	3650	26,600,001	57,227,415	gvar

Región de no combinación de Y (NRY)

El cromosoma Y humano normalmente no puede recombinarse con el cromosoma X, a excepción de pequeñas porciones de regiones pseudoautosómicas (PAR) en los telómeros (que comprenden aproximadamente el 5% de la longitud del cromosoma). Estas regiones son reliquias de la antigua homología entre los cromosomas X e Y. La mayor parte del cromosoma Y, que no se recombina, se denomina "NRY", o región no recombinante del cromosoma Y. Los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) en esta región se utilizan para rastrear líneas ancestrales paternas directas.

Más específicamente, PAR1 tiene entre 0,1 y 2,7 ​​Mb. PAR2 tiene entre 56,9 y 57,2 Mb. La región no recombinante (NRY) o la región específica masculina (MSY) se encuentra en el medio.

Clases de secuencia

Genes

Número de genes

Las siguientes son algunas de las estimaciones del recuento de genes del cromosoma Y humano. Debido a que los investigadores utilizan diferentes enfoques para la anotación del genoma, sus predicciones del número de genes en cada cromosoma varían (para obtener detalles técnicos, consulte la predicción de genes). Entre varios proyectos, el proyecto de secuencia de codificación de consenso colaborativo (CCDS) adopta una estrategia extremadamente conservadora. Por lo tanto, la predicción del número de genes de CCDS representa un límite inferior en el número total de genes codificantes de proteínas humanas.

estimado por	Genes que codifican proteínas	Genes de ARN no codificantes	pseudogenes	Fuente	Fecha de lanzamiento
CCDS	63	—	—		2016-09-08
HGNC	45	55	381		2017-05-12
conjunto	63	109	392		2017-03-29
UniProt	47	—	—		2018-02-28
NCBI	73	122	400		2017-05-19

Lista de genes

En general, el cromosoma Y humano es extremadamente pobre en genes: es uno de los mayores desiertos de genes en el genoma humano. Sin tener en cuenta los genes pseudoautosómicos, los genes codificados en el cromosoma Y humano incluyen:

Nombre	X parálogo	Nota
SRY	SOX3	Región determinante del sexo. Este es el brazo p corto [Yp].
ZFY	ZFX	Dedo de zinc.
RPS4Y1	RPS4X	Proteína ribosómica S4.
AMELY	AMELX	Amelogenina.
TBL1Y	TBL1X
PCDH11Y	PDCH11X	Región con transposición X (XTR) de Xq21, uno de dos genes. Una vez apodado "PAR3", pero luego refutado.
TGIF2LY	TGIF2LX	El otro gen con transposición X.
TSPY1, TSPY2	TSPX	Proteína específica de testículo.
AZFa	(ninguna)	No es un gen. Primera parte de la región AZF en el brazo q. Contiene los cuatro genes siguientes. Las contrapartes X escapan a la inactivación.
USP9Y	USP9X	Ubiquitina proteasa.
DDX3Y	DDX3X	helicasa.
UTY	UTX	Histona desmetilasa.
TB4Y	TB4X
AZFb	(ninguna)	Segunda región AZF en el brazo q. Propenso a NAHR [recombinación homóloga no alélica] con AZFc. Se superpone con AZFc. Contiene tres regiones de genes de una sola copia y repeticiones.
CYorf15	CXorf15
RPS4Y2	RPS4X	Otra copia de la proteína ribosomal S4.
EIF1AY	EIF4AX
KDM5D	KDM5C
XKRY	XK (proteína)	Se encuentra en el amplicón "amarillo".
HSFY1, HSFY2	HSFX1, HSFX2	Se encuentra en el amplicón "azul".
PALANCA, PALANCA2		Se encuentra en el amplicón "azul". Identificado por similitud con PTPN13 (Chr. 4).
RBMY1A1	RMY	Gran cantidad de copias. Parte de una familia de genes RBM de proteínas con motivo de reconocimiento de ARN (RRM).
AZFc	(ninguna)	Parte final (distal) del AZF. Múltiples palíndromos.
DAZ1, DAZ2, DAZ3, DAZ4		Genes RRM en dos grupos palindrómicos. BOLL y DAZLA son homólogos autosómicos.
CDY1, CDY2		CDY1 es en realidad dos copias idénticas. CDY2 son dos copias estrechamente relacionadas en el palíndromo P5. Probablemente derivado de CDYL autosómico.
VCY1, VCY2	VCX1 a 3	Tres copias de VCX2 (BPY2). Parte de la familia VCX/VCY. En cambio, las dos copias de BPY1 están en Yq11.221/AZFa.

Enfermedades ligadas al cromosoma Y

Las enfermedades ligadas al cromosoma Y típicamente involucran una aneuploidía, un número atípico de cromosomas.

Microdeleción del cromosoma Y

La microdeleción del cromosoma Y (YCM) es una familia de trastornos genéticos causados ​​por la falta de genes en el cromosoma Y. Muchos hombres afectados no presentan síntomas y llevan una vida normal. Sin embargo, también se sabe que YCM está presente en un número significativo de hombres con fertilidad reducida o recuento reducido de espermatozoides.

Cromosoma Y defectuoso

Esto da como resultado que la persona presente un fenotipo femenino (es decir, nace con genitales femeninos) a pesar de que esa persona posee un cariotipo XY. La falta de la segunda X resulta en infertilidad. En otras palabras, visto desde la dirección opuesta, la persona pasa por la desfeminización pero no llega a completar la masculinización.

La causa puede verse como un cromosoma Y incompleto: el cariotipo habitual en estos casos es 45X, más un fragmento de Y. Esto suele provocar un desarrollo testicular defectuoso, de modo que el bebé puede o no tener genitales masculinos completamente formados interna o externamente.. Puede ocurrir toda la gama de ambigüedad de la estructura, especialmente si está presente el mosaicismo. Cuando el fragmento Y es mínimo y no funcional, el niño suele ser una niña con las características del síndrome de Turner o disgenesia gonadal mixta.

XXY

El síndrome de Klinefelter (47, XXY) no es una aneuploidía del cromosoma Y, sino una condición en la que se tiene un cromosoma X adicional, lo que generalmente resulta en una función testicular posnatal defectuosa. El mecanismo no se entiende completamente; no parece deberse a la interferencia directa del X extra con la expresión de los genes Y.

XYY

47, el síndrome XYY (simplemente conocido como síndrome XYY) es causado por la presencia de una sola copia adicional del cromosoma Y en cada una de las células de un hombre. Los machos 47, XYY tienen un cromosoma X y dos cromosomas Y, para un total de 47 cromosomas por célula. Los investigadores han descubierto que una copia adicional del cromosoma Y está asociada con una mayor estatura y una mayor incidencia de problemas de aprendizaje en algunos niños y hombres, pero los efectos son variables, a menudo mínimos, y la gran mayoría no conoce su cariotipo.

En 1965 y 1966, Patricia Jacobs y sus colegas publicaron una encuesta cromosómica de 315 pacientes masculinos en el único hospital de seguridad especial de Escocia para personas con discapacidades del desarrollo, encontrando un número de pacientes superior al esperado con un cromosoma Y adicional. Los autores de este estudio se preguntaron "si un cromosoma Y adicional predispone a sus portadores a un comportamiento inusualmente agresivo", y esta conjetura "marcó los próximos quince años de investigación sobre el cromosoma Y humano".

A través de estudios durante la próxima década, se demostró que esta conjetura era incorrecta: la elevada tasa de criminalidad de los hombres XYY se debe a una inteligencia mediana más baja y no a una mayor agresión, y el aumento de la altura fue la única característica que podría asociarse de manera confiable con los hombres XYY. Por lo tanto, el concepto de "cariotipo criminal" es inexacto.

Extraño

Las siguientes enfermedades ligadas al cromosoma Y son raras, pero notables debido a que aclaran la naturaleza del cromosoma Y.

Más de dos cromosomas Y

Los grados mayores de polisomía del cromosoma Y (que tienen más de una copia adicional del cromosoma Y en cada célula, por ejemplo, XYYY) son considerablemente más raros. El material genético adicional en estos casos puede provocar anomalías esqueléticas, anomalías dentales, disminución del coeficiente intelectual, retraso en el desarrollo y problemas respiratorios, pero las características de gravedad de estas afecciones son variables.

Síndrome masculino XX

El síndrome masculino XX ocurre cuando ha habido una recombinación en la formación de los gametos masculinos, lo que hace que la porción SRY del cromosoma Y se mueva al cromosoma X. Cuando dicho cromosoma X contribuye al niño, el desarrollo conducirá a un varón, debido al gen SRY.

Genealogía genética

En la genealogía genética humana (la aplicación de la genética a la genealogía tradicional), el uso de la información contenida en el cromosoma Y es de particular interés porque, a diferencia de otros cromosomas, el cromosoma Y se transmite exclusivamente de padre a hijo, por línea patrilineal. El ADN mitocondrial, heredado por vía materna tanto de los hijos como de las hijas, se utiliza de forma análoga para trazar la línea matrilineal.

Función del cerebro

Actualmente se está investigando si el desarrollo neuronal de patrón masculino es una consecuencia directa de la expresión génica relacionada con el cromosoma Y o un resultado indirecto de la producción de hormonas androgénicas relacionadas con el cromosoma Y.

Microquimerismo

La presencia de cromosomas masculinos en células fetales en la circulación sanguínea de las mujeres se descubrió en 1974.

En 1996, se descubrió que las células progenitoras fetales masculinas podían persistir después del parto en el torrente sanguíneo materno hasta por 27 años.

Un estudio de 2004 en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson, Seattle, investigó el origen de los cromosomas masculinos encontrados en la sangre periférica de mujeres que no habían tenido descendencia masculina. Se investigó un total de 120 sujetos (mujeres que nunca habían tenido hijos varones) y se encontró que el 21% de ellos tenían ADN masculino. Los sujetos se clasificaron en cuatro grupos en función de sus historias clínicas:

• El grupo A (8%) solo había tenido descendencia femenina.
• Las pacientes del Grupo B (22%) tenían antecedentes de uno o más abortos espontáneos.
• Las pacientes del Grupo C (57%) tuvieron sus embarazos interrumpidos médicamente.
• El grupo D (10%) nunca había estado embarazada antes.

El estudio señaló que el 10% de las mujeres nunca había estado embarazada antes, lo que plantea la pregunta de dónde podrían haber venido los cromosomas Y en su sangre. El estudio sugiere que las posibles razones para la aparición del microquimerismo cromosómico masculino podrían ser una de las siguientes:

• abortos espontáneos,
• embarazos,
• gemelo varón desaparecido,
• posiblemente de las relaciones sexuales.

Un estudio de 2012 del mismo instituto ha detectado células con el cromosoma Y en múltiples áreas del cerebro de mujeres fallecidas.