Защита XX от возрастных мутаций

Исследователи из Института биоразнообразия и эволюционной биологии Каванильес Университета Валенсии проверили «гипотезу незащищённой X» и подтвердили, что различия в продолжительности жизни между полами, широко распространённые в природе, могут быть связаны с защитным эффектом наличия двух копий X-хромосомы.

В исследовании, проведённом совместно с Оксфордским университетом, учёные проанализировали продолжительность жизни самцов и самок плодовых мушек (Drosophila melanogaster), подвергнутых разным уровням инбридинга. Работа, опубликованная в журнале Biology Letters, предоставляет столь необходимые эмпирические доказательства в поддержку «гипотезы незащищённой X», предложенной 30 лет назад для объяснения, почему XY-самцы стареют быстрее, чем XX-самки. В частности, исследование проверяет одно из её фундаментальных предсказаний: инбридинг сокращает продолжительность жизни у самок сильнее, чем у самцов.

Пау Карасо, руководитель исследовательской группы, поясняет: «Различия в продолжительности жизни между полами частично можно объяснить тем, что накопление мутаций в течение жизни или передаваемых из поколения в поколение сильнее влияет на пол, имеющий лишь одну "незащищённую" копию X-хромосомы; как правило, на самцов, включая людей».

Он добавляет: «Если защитный эффект важен, можно ожидать, что инбридинг будет сильнее влиять на продолжительность жизни гомогаметного пола (особей с двумя одинаковыми половыми хромосомами), чем гетерогаметного (с двумя разными половыми хромосомами). Это связано с тем, что у последних X-хромосома всегда "незащищена", с инбридингом или без, в то время как у первых X-хромосома "защищена" только если две X-хромосомы разные, что не так после повторного инбридинга».

Результаты соответствовали этому предсказанию.

Объяснение этого «защитного» эффекта заключается в том, что большинство генетических мутаций по своей природе рецессивны. Для XX-особей это означает, что они вредны только тогда, когда одна и та же мутация возникает в обеих копиях X-хромосомы; в противном случае они просто не проявляются. Однако в случае XY-особей, без «защиты», любая рецессивная мутация в X- или Y-хромосоме проявляется безусловно. Таким образом, сделав две X-хромосомы у самок плодовых мушек одинаковыми посредством инбридинга, исследователи фактически отменили защитный эффект второй X-хромосомы, что привело к одинаковой частоте проявления рецессивных мутаций у самцов и самок.