Неактивну Х-хромосому жінок запідозрили в захисті від старіння

Неактивну Х-хромосому в нейронах жінок запідозрили в захисті від старіння та пов’язаного з ним занепаду розумових здібностей. Як показало дослідження на мишах, гени з цієї хромосоми здатні активуватися та викликати вироблення мієліну, порушення вироблення якого може призводити до розсіяного склерозу й інших нейрологічних порушень. Науковці припускають, що це є причиною, з якої жінки довше зберігають гострий розум під час старіння. Дослідження опублікували в журналі Science Advances.

Активна (Ха) та неактивна (Хі) хромосоми у клітинах сполучної тканини самиці миші. B Reinius & C Shi / Wikimedia Commons

Чому в жінок неактивна Х-хромосома?

Оскільки зазвичай у жінок дві Х-хромосоми, тоді як у чоловіків — лише одна, то в жінок одна з них дезактивується ще на ранніх стадіях розвитку. Це потрібно, щоб запобігти утворенню вдвічі більшої кількості продуктів генів, ніж у чоловіків. Зазвичай гени з цієї хромосоми не беруть участі в синтезі білків, але вона й не видаляється з клітин, а залишається у вигляді конденсованої ділянки ДНК в ядрі — тілець Барра.

Утім близько чверть людських генів з неактивної Х-хромосоми здатні до «втечі» від дезактивації, тобто до розкручування ділянок ДНК, переписування з них інформації на РНК і утворення продуктів-білків. Разом із цим дослідження на багатьох тваринах показали, що самиці живуть довше й старіють повільніше. Тож науковці з Університету Каліфорнії вирішили дослідити, чи реактивація генів на Х-хромосомі пов’язана з таким захисним ефектом проти старіння.

Як вивчали реактивацію Х-хромосоми в мишей?

Науковці досліджували РНК, які синтезуються в клітинах мозку, щоб зрозуміти, які гени активні в цих клітинах. Як з’ясувалося, з віком синтез РНК з неактивної Х-хромосоми в мишей збільшувався, тоді як її синтез з решти хромосом залишався на приблизно такому ж рівні. Геном, який найбільш вдало «втікав» від дезактивації, був Plp1, який кодує синтез одного з компонентів мієлінової оболонки нейронів.

Як виявили науковці, цей ген активувався у процесі старіння в гіпокампі самиць мишей і парагіпокампальній звивині жінок. Ці структури є ключовими для формування пам’яті та навчання, тож збільшення вироблення мієліну в них може покращувати роботу місцевих нейронів і запобігати погіршенню пам’яті в процесі старіння. Штучна активація цього ж гена в молодих самців і самиць мишей покращувала їхні розумові здібності порівняно з іншими молодими особинами.

То що тепер чоловікам шукати собі другу Х-хромосому?

Хоча це дослідження і вказує на переваги наявності другої Х-хромосоми, але гени на Х-хромосомі пов’язані й із підвищеним ризиком автоімунних захворювань. Тож це не означає, що жінки у старшому віці обов’язково матимуть краще здоров’я за чоловіків. Утім відкриття генів, які запобігають занепаду розумових здібностей у старшому віці маже стати підґрунтям для розробки генетичної терапії деменції, хвороби Паркінсона й інших вікових захворювань.

Чим відрізняються чоловіча та жіноча статеві хромосоми

🐵 Як з’ясували науковці, людська Y-хромосома еволюціонувала набагато швидше за Х-хромосому — на це вказало порівняння їхніх послідовностей із хромосомами інших приматів.

💀 Іноді друга Х-хромосома з’являється й у чоловіків, наприклад, у випадку синдрому Клайнфельтера. І тепер його вдалося виявити в чоловіка, який жив понад 1000 років тому в Португалії.

🐈 Як з’ясувалося, відповідальний за руде забарвлення шерсті котів ген розташований на Х-хромосомі, тому самці завжди мають суцільно руде забарвлення, а самиці — плямисте внаслідок деактивації однієї з двох Х-хромосом.

💔 А от Y-хромосома в людей може збільшувати агресивність деяких видів раку в чоловіків. Але й без неї погано — втрата її в лейкоцитах з віком призводить до збільшення ризику хвороб серця.

🐭 Водночас деякі види тварин обходяться взагалі без Y-хромосоми — в амамійських колючих мишей роль цієї хромосоми перебрала на себе ділянка автосомної, тобто нестатевої хромосоми.