Хромосома-Yбийца, или почему мужчины умирают раньше?

    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.

    Так вот, женские особи живут дольше в подавляющем большинстве известных науке видов. Тем, кто в этом сомневается, советую взглянуть на 37 страниц данных из книги Why Men Die Younger: Causes of Mortality Differences by Sex, особенно Appendix F — там видов 100, не меньше:


    И весьма показательна приведённая там же статистика по разным странам (хоть и за 1998 год):


    Кто-то думает, что мы, Y-носцы, живём меньше женщин потому, что мы такие дерзкие и резкие, и в молодости более подвержены тяге к разным опасным глупостям типа езды на мотоциклах или игры в американский футбол. Но это не так — вероятность смерти у мужчин выше в любом возрасте, даже в тихие 60 и 70.

    Поэтому умные люди понимают — смерть Кащеева таится в… Y-хромосоме. Недаром кастрация продлевает жизнь: в одном американском эксперименте на 20% (13,6 лет), а у корейских евнухов на 30–40% (15–19 лет).

    Но самое интересное, что, может быть, продления жизни можно добиться и без кастрации! А просто удалив или эпигенетически “выключив” определенные “смертоносные гены” на самой Y-хромосоме. Именно это еще в 1980-х установили болгарские (Цонева) и советские (Кузнецова) ученые, изучая мужчин-долгожителей:

    «Ранее были опубликованы данные по взаимосвязи между крупными C-блоками на Y-хромосоме и долгожительством у болгарского населения (Tsoneva et al., 1980), а также данные по повышенной частоте «очень больших» C-блоков у долгожителей старше 80 лет в Эдинбурге (Buckton et al., 1976).

    Длинная Y-хромосома, а также большой С-сегмент на Y-хромосоме типичны для долгоживущих украинских и абхазских мужчин. Таким образом, мы установили связь между вариантами индивидуального варианта хромосомного полиморфизма на Y-хромосоме и мужской долговечностью в разных регионах».

    Что такое С-блоки? Я попытаюсь передать своё понимание, но был бы очень признателен за более подбробное разъяснение от специалистов в комментариях. Так вот, в моём понимании, в случае Y-хромосомы С-блоки — это неактивные, “выключенные” части хромосомы. Формально С-блоки — это те участки хромосомы, которые подсвечиваются во время процедуры C-staining или C-banding — обработки хромосом специальным красителем:


    Other types of bands, such as R- and C-bands, can be obtained using the giemsa stain. The type of bands produced depends on the extent of denaturation induced on the chromosome structure [10].

    C-banding … reveals the AT-rich centromere, which consists of constitutive heterochromatin. This technique involves acid treatment, hot saline incubation, and alkali treatment of the chromosomes. These treatments depurinate the DNA and break the DNA backbone, which then cause the extraction of the DNA from certain regions of the chromosomes.

    C-bands (figure 4.4) are produced due to this differential extraction of the DNA. It was observed that the DNA in the C-bands is more resistant to extraction than the DNA in the other regions of the chromosomes. This is due to the stronger interaction of the proteins, which protects the DNA from extraction, with the DNA in the C-bands than in the other regions of the chromosomes [22].

    (Источник)

    Как я понимаю, эти методы различного окрашивания и последующего подсвечивания хромосом применялись в те древние времена, когда еще не существовало технологии ПЦР (изобретена в 1983 году), секвенирование генов было долгим и дорогим удовольствием, а про выявление паттернов метилирования еще даже и не задумывались. С помощью разных методов подсветки можно было хоть как-то дифференцировать различные структурные и фунциональные сегменты хромосом. В своё время советские ученые активно занимались таким анализом, в частности и Y-хромосомы.

    Конкретно метод C-banding обычно подсвечивает конститутивный гетерохроматин, представляющий собой высококонденсированную ДНК, которая, в основном, присутствует вокруг цетромер или теломер. Так как такая ДНК сильно сжата, она не экспрессируется, то есть эти участки не активны. Но в случае Y-хромосомы, в таком сжатом состоянии у неё находится почти вся ДНК — см. нижний правый угол на фото:



    Такое сжатие, или конденсирование, хроматина происходит с помощью тех же механизмов, что отвечают и за стандартное эпигенетическое “выключение” (инактивацию) генов. Эта инактивация происходит и на уровне гистонов, и на уровне метилирования самой ДНК:
    Histone modifications are one of the main ways that the cell condenses constitutive heterochromatin.[7] The three most common modifications in constitutive heterochromatin are histone hypoacetylation, histone H3-Lys9 methylation(H3K9), and cytosine methylation. These modifications are also found in other types of DNA, but much less frequently. Cytosine methylation is the most common type, although it is not found in all eukaryotes. In humans there is increased methylation at the centromeres and telomeres, which are composed of constitutive heterochromatin. These modifications can persist through both mitosis and meiosis and are heritable.

    SUV39H1 is a DNA methyltransferase that methylates H3K9, providing a binding site for Heterochromatin protein 1 (HP1). HP1 is involved in the chromatin condensing process that makes DNA inaccessible for transcription.[8]
    [9]

    И вот, если я правильно интерпретирую их работы, в исследованиях Цоневой и Кузнецовой у долгожителей в таком сжатом состоянии находилась более значительная часть Y-хромосомы, чем у группы контроля, что наводит меня на мысль, что таким образом у них были эпигенетически выключены какие-то гены, которые обычно активны у остальных мужчин и своей активностью раньше сводят их в могилу.

    Небольшое отсутпление для тех, кто споткнулся на фразах типа “эпигенетически выключены” или “метилирование” и вообще смутно представляет, что такое эпигенетика. Эпигенетика — это “надстройка” над (эпи- = над) генетикой, механизм управления генами. Вернее, таких механизмов несколько: метилирование самих генов, ацетилирование или метилирование гистонов, на которые эти гены “намотаны”, и много чего другого, что попадает под определение эпигенетического контроля.

    Почему гены вообще нужно контролировать? Во-первых, потому что ДНК у организма одинаковая во всех типах клеток, а в клетке мозга и клетке кожи должны быть активны различные наборы генов. А еще потому, что за разные стадии развития организма отвечают разные гены — у гусеницы и у бабочки весьма различный профиль активности этих самых генов. Как и у нас, собственно: в утробе матери активны одни гены, в детстве — другие, в старости — третьи. И, кстати, с возрастом профиль вкл./выкл. различных генов меняется у всех людей практически одинаково. Что легло в основу концепции “часов метилирования” как биомаркера старения. Но это уже совсем другая тема.

    Так вот, возвращаясь к моей гипотезе о заметилированных генах на Y-хромосоме болгарских и советских долгожителей. Что натолкнуло меня на эту мысль? А то, что в 1987 году в Америке генетик Кёрби Смит нашел 14 мужчин-Амишей, у которых были удалены некоторые гены на Y-хромосоме, и которые жили на 20% дольше своих немутировавших собратьев (82 года против 68–71 лет):


    Источник: The Future of Aging: Pathways to Human Life Extension by Gregory M. Fahy, Michael D. West, L. Stephen Coles, Steven B. Harris

    Самое интересное, что Y-хромосома — совсем малютка: на ней лишь 71 кодирующих гена. Поэтому, в идеале, было бы очень круто разобраться какие именно участки были удалены у этих Амишей. Кстати, Кёрби Смит еще жив и продолжает работать в Университете Джонса Хопкинза, да и образцы ДНК у него, скорее всего, сохранились. Секвенировать их для него было бы делом несложным — он там профессор генетики, как никак. Я пару раз предлагал Грегори Фэйи (автору той замечательной книги по старению, из которой я взял вышеприведенную таблицу) написать ему снова, но тот пока не горит желанием.

    Жива и Светлана Михайловна Кузнецова, и даже, насколько я могу судить, продолжает работать в Институте геронтологии имени Д.Ф. Чеботарева в Киеве. Я подумываю и ей написать — вдруг у неё сохранились образцы ДНК тех советских долгожителей.

    Кстати, в свете всего вышесказанного было интересно услышать о недавнем исследовании большого фаната метформина Нира Барзилая, показавшем, что делеция третьего экзона в рецепторе гормона роста положительно влияет на продолжительность жизни мужчин, но не женщин. Ведь возрастной паттерн секреции и уровни гормона роста у полов весьма разные, так что, может быть, и в его исследовании проявлялся схожий с вышеупомянутыми Y-мутантами механизм. Вот кривая дожития гомозиготных d3-GHR мутантов по сравнению с гетерозиготными и диким типом:



    Правда, то, что некоторые издания заявляют, что работа Барзилая и ко. показала, что гомозиготность по d3-GHR помогает прожить на 10 лет дольше, неверно. Просто на момент начала его исследования средний возраст (age at recruitment) подгруппы из 16 гомозиготных испытуемых был на 10 лет выше, чем у остальных 180 членов когорты. Но, как видно из графика дожития, медианная ПЖ у гомозиготных товарищей лишь на 6–7 лет выше таковой у группы контроля, а максимальная вообще меньше.

    В любом случае, то, что Y-хромосома таит в себе какие-то секреты потенциального долгожительства и пока не особо хочет их нам открывать, мне видится всё более и более правдоподобным.

    Источники:


    • Why Men Die Younger: Causes of Mortality Differences by Sex. Barbara Blatt Kalben
    • The Future of Aging: Pathways to Human Life Extension. Gregory M. Fahy, Michael D. West, L. Stephen Coles, Steven B. Harris
    Share post
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 36

      0
      А как у курочек с петушками дела обстоят?
        +2

        Сложно сказать. Обычно они заканчивают жизнь в супе.

          +3
          Почему же, у них все так же, даже еще более выражено. Петушки попадают в суп в среднем через пол года, а курочки через полтора. Только не говорите что это не связано с генетикой.
            –1
            Ну почему же сразу в супе? Вы не любите жаркое?
          0
          А может, дело как раз в том, что она не содержит необходимого количества ДНК, и быстрее повреждается с возрастом?
          Разве такое предположение не более логично?

          И более долгая жизнь женщин объясняется именно этим — лучшим бекапированием кода на уровне хромосом.

          Кёрби Смит нашел 14 мужчин-Амишей, у которых были удалены некоторые гены на Y-хромосоме, и которые жили на 20% дольше своих немутировавших собратьев (82 года против 68–71 лет):


          А можно про эту действительно интригующую историю поподробней? Особенно методика выявления интересует.
          • UFO just landed and posted this here
              0
              Это были врожденные мутации.
              • UFO just landed and posted this here
                0
                Мутация у них была, как следует из текста. Отсюда и вопрос о выявлении — как можно утверждать, что у них были удалены некоторые (очевидно, предполагается, что одинаковые) гены? Отсутствие куска хромосомы может гены и не затронуть.
              0

              Да не получится ни у кого из нас дожить до 128 лет, не получится… :-)

                –1
                Конечно, переполнение будет. Тут нужна уже полноценная генная инженерия чтобы int8_t заменить. Интересно, так ли нужны отрицательные числа? Может достаточно оставить [-1...254]. Хотя а вдруг там семибитные числа?
                +1
                Поэтому умные люди понимают — смерть Кащеева таится в… Y-хромосоме. Недаром кастрация продлевает жизнь
                А что происходит с Y-хромосомой после кастрации?
                  0
                  Ну так её же отрезают.
                    +4
                    На секунду представил себе это и упал в обморок.
                    0
                    А что происходит с Y-хромосомой после кастрации?

                    А кто сказал, что с ней что-то происходит? Происходит с её главным детищем — тестикулами. И, как следствие, с их продуктом секреции, тестостероном. Он падает, и, вуаля, вы больше не мужчина.
                      +2
                      Так может проблема высоком тестостероне, или нехватки женских гормонов для долгожительства?
                      Прием гормональных препаратов увеличивает продолжительность жизни?
                        0
                        Эндокринологи говорят, что не повышает (скорее пока нет таких данных) но уровень жизни повышается значительно.
                          0
                          Уровень жизни мужчин повышается от приёма женских гормонов?
                            0
                            Как это не звучит странно, но нашему организму глубоко пофиг мужские или женские гормоны он получает (в первом приближении) Отсутствие старческого остеопороза и возрастной депрессии, это довольно ощутимо повышает качество жизни)))) А остальные эффекты уже по желанию заказчика)))
                        0
                        Он падает, и, вуаля, вы больше не мужчина.

                        Простите, мы все еще говорим о тестостероне? ;)

                        Кастрация после окончания полового созревания отнюдь не обязательно ставит крест на нормальной половой жизни, надпочечников вполне хватает. К. Имелинский [2, с. 83] в связи с этим пишет: «Снижение уровня сексуального влечения после кастрации обратно пропорционально интеллектуальному уровню. У лиц с высоким психическим развитием, высоким интеллектом снижение сексуального влечения наступает медленно и бывает неярко выраженным. Люди же примитивные реагируют на кастрацию быстрым и резким снижением полового влечения. Это свидетельствует о том, что чем больше развита психика человека, тем в большей мере интенсивность его полового влечения независима от гормональных механизмов».
                        Потомства, конечно, уже не оставить природным способом.
                          –3
                          Происходит с её главным детищем — тестикулами

                          Прочитал раза 4. Да ты, похоже, совсем придурок.

                            +2
                            Странно — придурок я, а 4 раза перечитывать пришлось Вам…
                        • UFO just landed and posted this here
                          0
                          Хм, то есть пройдя кастрацию сразу после рождения запланированного количества детей можно без особых проблем продлить себе жизнь аж на 20%? Или для эффект проявляется только до полового созревания, а потом уже поздно?
                            0
                            В этом исследовании эффект продления ПЖ был даже и при кастрации после полового созревания, но действительно, чем раньше была произведена кастрация, тем больший наблюдался эффект:
                            image
                              0
                              Ну не скажите, заметный эффект до 15 лет. А потом ± 10 лет не так значительно влияют. Кстати интересно как под конец графика non-castrate выживают лучше всех.
                                0

                                Их просто больше, и среди них попадаются и такие, как те 14 амишей, которые в среднем живут/жили по 82 года.

                                0
                                А у нас такая операция разрешена?
                                  0
                                  После 35 лет и двух детей, если не ошибаюсь. Но никто не запрещает её сделать в стране с более либеральными законами, на границе наличие яиц не проверяют.
                                    0
                                    после кастрации нужно или тестостерон принимать (а тогда зачем было делать) или эстрадиол… иначе жить то будешь может быть и дольше, но некоторые побочные эффекты низкого тестостерона никому не понравятся.
                              0
                              Это наверное ещё от природы, так гены сложились, ведь рожает мать и тем самым забота о потомстве от природы должно принадлежать матери, тогда, кто будет воспитывать, если бы жизнь матери зависела бы от детей, ведь в основном самцы в природе, сделал дело и гуляй смело
                                –2
                                Всё это бред, убийца Y-хромосома, главное, спокойно жить, психика и не вредная пища, здоровое тело и здоровый дух, любое живое существо, попадая в агрессивные условия, не привыкшие к этим условиям, начинают приспосабливаться или вовсе ведёт к гибели организма, производить меньше потомства, вести менее активный образ жизни и ещё наблюдаются другие, внутренние и внешние процессы
                                  0
                                  «Поэтому умные люди понимают — смерть Кащеева таится в… Y-хромосоме...»
                                  Появилось несколько вопросов:
                                  1. У женщин нет Y-хромосомы. Значит ли это, что женщины бессмертны?
                                  2. Если все таки женщины умирают, значит дело не в Y-хромосоме?
                                  3. Неужели кастрация удаляет все Y-хромосомы?
                                  4. Почему ищут связь между Y-хромосомой и смертью? — Ищите связь, например, с наличием щетины на щеках!
                                    –2
                                    Мне чтоб не пришёл конец:
                                    Отрублю я свой конец,
                                    И сварю я из него холодец,
                                    Чтоб концы не отдавать,
                                    Да лучше им конец отдать,
                                    Пусть балдеют мне на них наплевать.
                                      –2
                                      Расскажите это богомолу, он посмеется

                                      Расскажите это любому, кто доучился до уроков природоведения младшей школе...

                                        –1
                                        Гены тут ни при чём, просто бабы ничего путного не делают, только тянут ресурсы из мужиков. Соответственно у первых жизнь увеличивается, у вторых сокращается.

                                        Only users with full accounts can post comments. Log in, please.