Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Y-хромосома и старение

Распаковка Y-хромосомы приблизила старость самцов дрозофилы

Полина Лосева, N+1

Американские ученые выдвинули новую гипотезу, которая призвана объяснить, почему самцы живут меньше самок – в данном случае у мух. Они заметили, что в Y-хромосоме дрозофил больше «бессмысленных» повторов, чем в Х-хромосоме, и эти области ДНК сильнее скручены у молодых животных. С возрастом эпигенетические метки исчезают, ДНК разворачивается и «на свободу» выходят мобильные элементы, спрятанные внутри этих повторов. Создав линию самок с лишней Y-хромосомой и самцов без Y-хромосомы, исследователи подтвердили, что жизнь мухам сокращает именно она. Работа опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution (Brown et al., The Y chromosome may contribute to sex-specific ageing in Drosophila).

У многих видов животных самки в среднем живут дольше самцов. Чем вызвано такое неравенство, до сих пор не до конца ясно. Одни исследователи считают, что во всем виноваты половые хромосомы: у тех животных, у кого пол определяется сочетанием хромосом, гетерогаметный пол (то есть с разным типом хромосом) живет меньше. Другие же ученые полагают, что дело не в генетических факторах – по крайней мере, у млекопитающих, – а во влиянии среды: один пол может чаще подвергаться рискам или иметь более слабое здоровье.

В то же время известно, что одним из двигателей старения на клеточном уровне является раскручивание ДНК в «бессмысленных» участках. В таких областях генома нередко встречаются мобильные элементы, которые вслед за раскручиванием «выходят на свободу» и получают возможность перемещаться по геному, встраиваться в случайные места и нарушать работу отдельных генов. Эмили Браун (Emily Brown) и ее коллеги из Калифорнийского университета в Беркли предположили, что различие в продолжительности жизни может быть связано с разной структурой половых хромосом, поскольку у дрозофил Y-хромосома несет на себе больше «бессмысленных» последовательностей-повторов, чем Х-хромосома.

Для начала исследователи измерили количество гетерохроматина («скрученных» участков ДНК) в клетках молодых дрозофил и обнаружили, что, как и считалось раньше, у самок его примерно на 20 Мб меньше, чем у самцов. Подсчитав продолжительность жизни обоих полов, ученые подтвердили, что самки живут примерно на 10 дней дольше.

Затем исследователи сравнили количество гетерохроматина у мух в 8 дней и 64 дня жизни (это практически пик продолжительности жизни у самцов). Оказалось, что в старости у самцов дерепрессированными («раскрученными») становятся в полтора раза больше участков, чем у самок. При этом большинство таких участков находятся на Y-хромосоме. Среди них оказалось немало потенциально мобильных элементов. У самок с возрастом выросла экспрессия 6 мобильных элементов, а 14 – снизилась. У самцов же снизилась экспрессия только 4 мобильных элементов, а выросла – 32.

Чтобы проверить, насколько распаковка половых хромосом влияет на продолжительность жизни, авторы работы создали две линии мух с неклассическим набором хромосом. У дрозофил пол определяется отношением количества Х хромосом к числу соматических (неполовых) хромосом в присутствии Y-хромосомы. Поэтому возможно получить самцов с генотипом ХО (без Y-хромосомы) или XYY и самок XXY.

Как и следовало ожидать, самцы XYY прожили меньше, чем обычные самцы – около 40 дней вместо положенных 60. Жизнь самок XXY оказалась незначительно короче, чем у обычных самок. Зато самцы ХО получились долгожителями, обогнав и других самцов, и самок, и прожив до 80-90 дней. Таким образом авторы работы подтвердили, что именно Y-хромосома сокращает жизнь самцов, а избавление от нее, напротив, продлевает их дни.

XY.png

B – кривые выживаемости мух с разными генотипами, C – средняя продолжительность жизни (слева – контрольные особи). Рисунок из статьи Brown et al.

Теперь в распоряжении геронтологов есть еще один аргумент против Y-хромосомы. Раньше считалось, что она может укорачивать жизнь самцов из-за того, что несет меньше генов, чем Х-хромосома, или же действовать опосредованно, через гормоны (которые, например, подавляют активность иммунитета). Сейчас ее обвинили еще и в том, что она может служить пристанищем мобильных элементов и выпускать их на волю с течением времени. Далее ученым предстоит проверить, насколько это актуально для других животных. У человека, например, с возрастом тоже увеличивается число активных мобильных элементов в клетках. Однако, как отмечают авторы статьи, и у людей, и у мух высок уровень внутривидового разброса по количеству повторов, поэтому пока неясно, насколько вклад половых хромосом оказывается важен по сравнению с индивидуальными различиями.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

продолжительность жизни хромосомы старение экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Почему женщины живут дольше мужчин

Новое исследование добавляет эмпирических доказательств «гипотезе защищённой X-хромосомы», предложенной, чтобы объяснить, почему самцы стареют быстрее, чем самки.

читать

Продолжительность жизни зависит не от длины теломер

Адекватным индикатором продолжительности жизни оказалась не собственно длина теломер, а скорость их укорочения.

читать

Дайте две!

Австралийские ученые нашли наиболее вероятное объяснение, почему женщины живут дольше мужчин.

читать

Полезная хромосома

Ученые показали, что большая продолжительность жизни у женщин может быть связана с наличием второй Х-хромосомы.

читать

Хромосома-Yбийца

Думаете, это только у людей мужчины живут меньше женщин? Расскажите это богомолу, он посмеется. Хотя нет, нечем ему смеяться, его голову съела самка после соития.

читать

Гены долгожителей проливают свет на секреты здоровой старости

Изучение генов японцев и испанцев, возраст которых перевалил за 100-летний рубеж, показало, что один из секретов долголетия кроется в генетическом варианте, локализующемся на 9-й хромосоме.

читать