Die Gene auf dem Y-Chromosom sorgen für nichts weniger als das Überleben des Männlichen: Ohne ihre Wirkung würde sich bei fast allen Säugetieren der Embryo in das weibliche «Standardgeschlecht» entwickeln, wie das Team um Henrik Kaessmann von der Uni Lausanne und dem Schweizerischen Institut für Bioinformatik in Lausanne im Fachblatt «Nature» schreibt.

Wann dieses Prinzip der Geschlechtsbestimmung entstanden ist, war bisher jedoch unbekannt. Mit einer grossangelegten Genomstudie an 15 Säugetierarten konnten die Forscher dies nun aufklären: Das Y-Chromosom der Plazenta- und der Beuteltiere tauchte vor etwa 180 Millionen Jahren auf, jenes der eierlegenden Kloakentiere, zu denen die australischen Schnabeltiere und Ameisenigel gehören, vor 175 Millionen Jahren.

Das X- und das Y-Chromosom gehen auf ein gemeinsames Vorläuferchromosom zurück, wie die Uni Lausanne in einer Mitteilung schrieb. Nach der Teilung verlor das Y-Chromosom sehr rasch einen Grossteil seiner Gene - es besitzt heute nur noch etwa 20 Gene, im Vergleich zu den über 1000 Genen des X-Chromosoms.

Vor etwa 25 Millionen Jahren stoppte jedoch dieser Verfall. Seither blieben die wenigen Gene der Y-Chromosomen erstaunlich stabil, erklären die Forscher. Als Grund vermuten die Forscher, dass all diese Gene nur dann funktionieren, wenn sie in mindestens zwei Kopien - auf dem X- und dem Y-Chromosom - vorliegen.

Deshalb ist das Y-Chromosom für männliche Individuen überlebensnotwendig, schliesst ein anderes Forscherteam in der gleichen «Nature«-Ausgabe aus eigenen Analysen. Y-Gene sorgten nicht nur für die Bildung von Hoden und Spermien, sondern spielten auch eine wichtige Rolle bei Geschlechtsunterschieden in der Gesundheit und bei Krankheiten.

Knacknuss für Genetiker

Das Y-Chromosom ist eine Knacknuss für Genetiker, denn die wenigen Gene sind in eine Masse von vervielfachten Genabschnitten eingebettet. Also verglichen Erstautor Diego Cortez und seine Kollegen das männliche und weibliche Erbgut jeder Spezies und verwarfen alle gemeinsamen Abschnitte. Übrig blieben jene des Y-Chromosoms.

Trotz dieser «Abkürzung» waren für die Analyse über 29'000 Rechenstunden am Hochleistungsrechenzentrum Vital-IT des SIB nötig. So konnten die Forscher das Auftauchen der geschlechtsbestimmenden Gene datieren. Bei Plazenta- und Beuteltieren ist dies das SRY-Gen (sex determining region of Y), bei Kloakentieren das AMH-Gen, das ein Hormon zur Rückbildung der weiblichen Geschlechtsanlagen bildet.

Offen bleibt indes eine Frage, sagte Cortez: Wie wurde zur Zeit des gemeinsamen Vorfahren aller Säugetiere vor mehr als 180 Millionen Jahren das Geschlecht bestimmt? Möglicherweise gab es damals ein anderes Y-Chromosom, oder aber Umweltfaktoren wie beispielsweise die Temperatur sorgten dafür, dass Männchen und Weibchen entstanden - wie dies heute noch bei vielen Reptilien geschieht.

SDA/kle