Cromozomii sexuali pastreaza secretul longevitatii feminine

224

Credit: UCSF

In intreaga lume, femeile traiesc barbati. Acest lucru este valabil in caz de boala si sanatate, in razboi si in pace, chiar si in timpul unor epidemii severe si foamete. In majoritatea speciilor de animale, femelele traiesc mai mult decat barbatii.

Dena Dubal MD, doctorat, autor principal al studiului (centru).

Credit: UCSF

Acum, oamenii de stiinta de la UC San Francisco au inchis un posibil mecanism mecanic pentru acest fenomen extrem de durabil, care – desi nu exclude influenta altor factori biologici, sociali si de mediu – sugereaza un rol important pentru al doilea cromozom X, care este prezent la mamiferele feminine. Cromozomul X contine multe gene legate de creier si este crucial pentru supravietuire. Fara cel putin un X, un animal nu poate trai. Cromozomul Y, prezent doar la barbati, contine foarte putine gene, altele decat cele care creeaza caracteristici sexuale secundare, cum ar fi organele genitale masculine si parul facial si nu este necesar pentru supravietuire.

Cercetatorii au oferit soarecilor experimentali patru combinatii diferite de cromozomi si gonade: cele doua gasite in natura – XX cu ovare si XY cu testicule – si alte doua create in laborator – testicule XX si ovare XY. Soarecii erau identici genetic, cu exceptia cromozomilor lor sexuali, dar chiar si atunci cand orice altceva despre ei, inclusiv mediul lor, a fost acelasi, avand doua supravietuiri promovate de X. Cand doua X-uri au fost combinate cu ovarele, soarecii au trait pana la marginile cele mai indepartate ale duratei de viata a mouse-ului.

Ne-am intrebat de mult ce cauzeaza longevitatea feminina, a spus Dena Dubal MD, Ph.D., profesor asociat de neurologie la UCSF si autor principal al studiului publicat in Aging Cell. Dubal este catedra inzestrata David Coulter in imbatranirea si bolile neurodegenerative si este membru al Institutului Weill pentru Neurostiinte de la UCSF. „Ne putem imagina ca natura i-a determinat pe femei sa evolueze astfel. Cand traiesti mai mult, poti asigura cu adevarat starea de bine a urmasilor tai si poate chiar a urmasilor lor. “

Experimentul, realizat de Emily Davis, studenta la Programul de Stiinte Biomedicale la UCSF, este primul studiu mecanicist care arata ca femelele traiesc mai mult decat barbatii si ca XX reglementeaza in mare parte aceasta trasatura la soarecii imbatraniti. A durat cativa ani pana la finalizare, de cand soarecii au fost observati pana au murit sau au supravietuit pana la 30 de luni. Dubal si echipa sa au folosit modelul Four Core Genotypes (FCG) dezvoltat in urma cu doua decenii si apoi a fost campionat de omul de stiinta UCLA, Arthur Arnold, doctorat, pentru studiul riguros al diferentelor de sex.

Tehnica manipuleaza gena Sry, care rezida in mod normal pe cromozomul Y si determina dezvoltarea testiculelor si a altor caracteristici masculine. La soarecii FCG, Sry a fost mutat intr-un cromozom diferit care nu determina sexul, astfel incat poate fi mostenit daca un mouse are sau nu un cromozom Y.

Cercetatorii au descoperit ca avand atat cromozomi sexuali feminini, cat si gonade feminine, au prelungit viata la soarecii cu varsta cuprinsa intre 12 si 30 de luni, echivalentul de soarece al varstei medii pana la batranete. Dar cea mai mare parte a efectului a provenit din cromozomii sexuali. Soarecii XX traiau mai mult decat soarecii XY, fie ca aveau ovare sau testicule. Dar soarecii care au trait cel mai mult au avut ovare, pe langa doua cromozomi X – cu alte cuvinte, au afisat biologia naturala a soarecilor de sex feminin.

„Acest lucru sugereaza ca hormonii produsi de gonasele feminine cresc durata de viata a soarecilor cu doi cromozomi X, fie prin influentarea modului in care se dezvolta soarecele, fie prin activarea anumitor cai biologice in timpul vietii lor”, a spus Dubal.

Atunci cand au comparat cele doua tipuri diferite de soareci genetic genetic – cei cu ovare si cele cu testicule – cercetatorii au descoperit ca doua ovare plus X au permis soarecilor sa traiasca mai mult, incepand cu 21 de luni, ceea ce este spre sfarsitul unei durate de viata normale a soarecilor. Dar pentru soarecii de laborator, care erau genetic feminini, dar hormonali barbati – doua teste X plus – al doilea cromozom X nu i-a protejat decat sa moara mai devreme in viata, fara a-si prelungi viata dincolo de durata normala de viata a mouse-ului. Aceste beneficii au fost afectate de perioada in care soarecii aveau 23 de luni.

„Pentru o durata de viata extinsa, soarecii trebuiau sa aiba ovare care lucreaza cu XX”, a declarat Iryna Lobach, doctor, profesor asistent de epidemiologie si biostatistica la UCSF, care a facut analiza statistica care a gasit aceste puncte de intrerupere. „Dar in ceea ce priveste viata normala, nu conta daca aveau ovare sau testicule. Cat timp aveau XX, au scapat de moarte timpurie in timpul imbatranirii.

Un neurolog si neurostiintist, specializat in imbatranirea sanatoasa, Dubal investigheaza in mod activ modul in care cromozomii X si Y exercita influente atat de indelungate.

„Inca nu intelegem cum al doilea cromozom X scade mortalitatea in imbatranire”, a spus ea.

But there is much in the scientific literature to suggest the profoundly protective effect of having a second X chromosome. In females, half of the XX pair is randomly “silenced” — or turned off — in each cell of the body. So when there are defects, cells with the healthy X can compensate for those with the unhealthy X. And even without defects, the X that is silent still expresses itself somewhat, causing more X chromosome to be expressed in each female cell compared to male cells. Dubal said another possible explanation, which remains to be tested, is that the Y could somehow be harmful.

“When things go wrong in aging, having more of the X chromosome, along with its diversity of expression, could be really beneficial,” Dubal said.

Authors: Emily Davis, Biomedical Sciences Graduate Program at UCSF; Iryna Lobach, Ph.D., assistant professor of epidemiology and biostatistics at UCSF; Dena Dubal M.D., Ph.D., associate professor of neurology, David Coulter Endowed Chair in Aging and Neurodegenerative Disease, and a member of the Weill Institute for Neurosciences at UCSF.

Funding: Supported by the NSF grant 1650113, NIH grants AG034531 and NS092918, Coulter-Weeks Foundation, Bakar Foundation, American Federation for Aging Research, and Glenn Foundation.

Disclosures: None.

Cromozomii sexuali pastreaza secretul longevitatii feminine

Populare

Top 10 cele mai supraevaluate filme din toate timpurile

10 regizori care au facut un film de groaza si au...

10 documentare care au schimbat perceptia publicului

Top 10 interviuri controversate cu celebritati din toate timpurile

Top 10 cele mai memorabile momente ale premiilor Oscar

Cum se schimba viata atunci cand intri in cercurile sociale ale...

10 povesti ciudate din lumea rap pe care sa le cunosti

10 secrete intunecate din lumea surprinzator de rasucita a K-Pop

10 melodii rock inspirate de evenimente groaznice

10 cei mai controversati cantareti si rapperi din industrie