Hos varje stor man, säger man, finns det en stor kvinna. Och bakom varje spermie kan det finnas en X-kromosomgen. Hos människor gör Y-kromosomen män, män, eller så har forskarna trott: Den innehåller gener som är ansvariga för könsbestämning, manlig utveckling och manlig fertilitet. Men nu har ett team upptäckt att X – ”den kvinnliga kromosomen” – också kan spela en viktig roll för manligheten. Den innehåller dussintals gener som bara är aktiva i vävnad som är avsedd att bli spermier. Fyndet skakar om våra idéer om hur könskromosomerna påverkar könstillhörigheten och tyder också på att åtminstone vissa delar av X-kromosomen spelar en oväntat dynamisk roll i evolutionen.

Varje däggdjur har ett par könskromosomer. Honor har två kopior av X-kromosomen och hanar har en, tillsammans med en Y-kromosom. Kroppen behöver bara en aktiv kopia av X-kromosomen, så hos honor är den andra kopian inaktiverad. För nästan 50 år sedan föreslog en genetiker vid namn Susumu Ohno att denna avstängning bromsade utvecklingen av X-kromosomen, och han förutspådde att dess gener skulle vara mycket lika hos de flesta däggdjur. David Page, genetiker vid Whitehead Institute for Biomedical Research i Cambridge, Massachusetts, ville kontrollera om det stämde mellan möss och människor, som är åtskilda av 80 miljoner år av evolution.

Och även om de båda arternas genom redan hade avkodats fanns det luckor och misstag i DNA-sekvensen för människans X-kromosom som först behövde fyllas i eller åtgärdas. Med hjälp av en särskild sekvenseringsteknik som Page’s forskargrupp utvecklade fastställde ordningen på DNA-baserna i dessa luckor – många innehöll flera duplicerade DNA-regioner som var omöjliga att dechiffrera med den teknik som fanns tillgänglig när X-kromosomen först sekvenserades. Sedan jämförde forskarna generna i musens och människans versioner av kromosomen.

De två delar majoriteten av sina cirka 800 gener, rapporterar Page och hans kollegor online idag i Nature Genetics. Dessa gemensamma, relativt stabila gener är aktiva hos både hanar och honor och finns som enstaka kopior på kromosomerna. Mutationer i dessa tidigare beskrivna gener är ansvariga för de så kallade X-bundna recessiva sjukdomarna såsom hemofili och Duchennes muskeldystrofi. ”Det här är läroböckernas gener på X-kromosomen”, säger Page.

Men hans grupps sökande avslöjade också en annan, vildare sida av denna kromosom. Det finns 144 mänskliga X-kromosomgener utan motsvarigheter hos möss, och 197 sådana mössgener är unika. Av de 144 mänskliga generna finns 107 i flera kopior i de nyligen sekvenserade duplicerade regionerna av X och verkar förändras snabbt. Baserat på sådana bevis drar Page slutsatsen att dessa gener har dykt upp sedan musens och människans förfäder skilde sig från varandra.

”Jag är förvånad över det stora antalet odelade gener mellan människans X och musens X”, säger Jianzhi Zhang, evolutionsgenetiker vid University of Michigan, Ann Arbor, som inte var inblandad i arbetet. ”Fyndet tyder på att X-kromosomens geninnehåll förmodligen förändras hela tiden.”

När gener förändras har de möjlighet att påverka evolutionen, och Page tror att de nya X-kromosomgenerna kan vara särskilt potenta. Vissa tidigare identifierade X-kromosomgener verkar till exempel ha spelat en roll i musens artbildning. Han och hans kolleger undersökte åtta mänskliga manliga och kvinnliga vävnader för att börja se vad generna gör. Till skillnad från X-generna i läroboken ”uttrycks dessa gener i många fall inte ens hos kvinnor”, säger Page. I stället är de aktiva i testiklarna, främst i vävnad som är avsedd att bli spermier, rapporterar Page’s team. ”Vi tror att X-kromosomen lever ett dubbelt liv”, säger han, med en del som är stabil och beter sig som läroböckerna säger, och en annan del som förändras och påverkar manliga egenskaper.

Omkring andra ställen i genomet är duplicerade regioner ”redan kända för att vara av enorm biomedicinsk betydelse” i cancer och andra sjukdomar, säger Page. Han hoppas att andra forskare kommer att börja titta närmare på om generna i de duplicerade regionerna på X-kromosomen är lika viktiga, särskilt när det gäller manlig fertilitet och testikelcancer.

Zhang är försiktig. ”Vi måste först känna till funktionen hos dessa gener”, säger han, för att förstå deras inverkan på hälsa och artbildning. En sak är dock säker: ”Folk kommer att börja uppmärksamma den senaste utvecklingen av X-kromosomen.”