Американські вчені висунули нову гіпотезу, яка покликана пояснити, чому самці живуть менше самок - в даному випадку у мух. Вони помітили, що в Y-хромосомі дрозофіл більше «безглуздих» повторів, ніж у Х-хромосомі, і ці області ДНК сильніше скручені у молодих тварин. З віком епігенетичні мітки зникають, ДНК розгортається і «на свободу» виходять мобільні елементи, заховані всередині цих повторів. Створивши лінію самок з зайвою Y-хромосомою і самців без Y-хромосоми, дослідники підтвердили, що життя мухам скорочує саме воно. Роботу опубліковано в журналі.
У багатьох видів тварин самки в середньому живуть довше самців. Чим викликана така нерівність, досі не до кінця ясно. Одні дослідники вважають, що в усьому винні статеві хромосоми: у тих тварин, у кого стать визначається поєднанням хромосом, гетерогаметна підлога (тобто з різним типом хромосом) живе менше. Інші ж вчені вважають, що справа не в генетичних факторах - принаймні, у ссавців, - а у впливі середовища: одна стать може частіше піддаватися ризикам або мати більш слабке здоров'я.
Водночас відомо, що одним із двигунів старіння на клітинному рівні є розкручування ДНК у «безглуздих» ділянках. У таких областях генома нерідко зустрічаються мобільні елементи, які слідом за розкручуванням «виходять на свободу» і отримують можливість переміщатися по геному, вбудовуватися у випадкові місця і порушувати роботу окремих генів. Емілі Браун (Emily Brown) і її колеги з Каліфорнійського університету в Берклі припустили, що відмінність у тривалості життя може бути пов'язана з різною структурою статевих хромосом, оскільки у дрозофіл Y-хромосома несе на собі більше «безглуздих» послідовностей-повторів, ніж Х-хромосома.
Для початку дослідники виміряли кількість гетерохроматину («скручених» ділянок ДНК) в клітинах молодих дрозофіл і виявили, що, як і вважалося раніше, у самок його приблизно на 20 Мб менше, ніж у самців. Підрахувавши тривалість життя обох статей, вчені підтвердили, що самки живуть приблизно на 10 днів довше.
Потім дослідники порівняли кількість гетерохроматину у мух у 8 днів і 64 дні життя (це практично пік тривалості життя у самців). Виявилося, що в старості у самців дерепресованими («розкрученими») стають у півтора рази більше ділянок, ніж у самок. При цьому більшість таких ділянок знаходяться на Y-хромосомі. Серед них виявилося чимало потенційно мобільних елементів. У самок з віком зросла експресія 6 мобільних елементів, а 14 - знизилася. У самців же знизилася експресія тільки 4 мобільних елементів, а зросла - 32.
Щоб перевірити, наскільки розпакування статевих хромосом впливає на тривалість життя, автори роботи створили дві лінії мух з некласичним набором хромосом. У дрозофіл стать визначається ставленням кількості Х хромосом до числа соматичних (неполових) хромосом у присутності Y-хромосоми. Тому можливо отримати самців з генотипом ХО (без Y-хромосоми) або XYY і самок XXY.
Як і слід було очікувати, самці XYY прожили менше, ніж звичайні самці - близько 40 днів замість належних 60. Життя самок XXY виявилося незначно коротшим, ніж у звичайних самок. Зате самці ХО вийшли довгожителями, обігнавши і інших самців, і самок, і проживши до 80-90 днів. Таким чином автори роботи підтвердили, що саме Y-хромосома скорочує життя самців, а позбавлення від неї, навпаки, продовжує їхні дні.
Тепер геронтологи мають ще один аргумент проти Y-хромосоми. Раніше вважалося, що вона може вкорачувати життя самців через те, що несе менше генів, ніж Х-хромосома, або ж діяти опосередковано, через гормони (які, наприклад, пригнічують активність імунітету). Зараз її звинуватили ще й у тому, що вона може служити притулком мобільних елементів і випускати їх на волю з плином часу. Далі вченим належить перевірити, наскільки це актуально для інших тварин. У людини, наприклад, з віком теж збільшується кількість активних мобільних елементів у клітинах. Однак, як зазначають автори статті, і у людей, і у мух високий рівень внутрішньовидового розкиду за кількістю повторів, тому поки неясно, наскільки внесок статевих хромосом виявляється важливим порівняно з індивідуальними відмінностями.
Раніше маніпуляція епігенетичними мітками на ДНК дозволила вченим змусити дрозофіл працювати. Крім того, зайві епігенетичні мітки в яйцеклітинах викликали розлади поведінки у мишей. Зате нещодавно вікові епігенетичні зміни у людини вперше вдалося «відкотити назад».