Многія мужчыны з гадамі страчваюць сваю Y-храмасому. Гэта скарачае ім жыццё
З гадамі ў многіх мужчын частка клетак страчвае Y-храмасому — тую самую, якая вызначае мужчынскі пол. Доўгі час лічылася, што гэта не мае вялікага значэння, аднак апошнія даследаванні паказваюць: страта Y-храмасомы павышае рызыку сур’ёзных захворванняў і скарачае жыццё.
Y-храмасома — гэта адна з дзвюх палавых храмасом чалавека. Менавіта яна вызначае мужчынскі пол: калі ў эмбрыёна ёсць Y-храмасома, запускаецца мужчынскі сцэнар развіцця. У параўнанні з іншымі храмасомамі яна вельмі маленькая і змяшчае ўсяго 51 ген, які кадзіруе бялкі (без уліку паўтораў), тады як астатнія храмасомы нясуць тысячы генаў.
З-за такой сціплай генетычнай начынкі навукоўцы доўгі час лічылі, што Y-храмасома мае абмежаванае значэнне — пераважна для вызначэння полу і выпрацоўвання спермы. Больш за тое, гэта адзіная храмасома, якую клетка можа страціць і пры гэтым выжыць. У лабараторных умовах клеткі нярэдка губляюць Y без фатальных наступстваў.
Эвалюцыйная гісторыя Y таксама выглядала як сведчанне яе другаснасці. На працягу каля 150 мільёнаў гадоў яна паступова скарачалася і губляла гены. У некаторых відаў сумчатых сысуноў Y-храмасома знікае яшчэ на ранніх этапах развіцця, а ў шэрагу грызуноў яна была цалкам страчаная і замененая іншымі генетычнымі механізмамі.
Здавалася б, страта Y-храмасомы ў частцы клетак не павінна мець сур’ёзных наступстваў. Аднак апошнія даследаванні паставілі гэтае меркаванне пад сумнеў, піша The Conversation.
Як і калі мужчыны губляюць Y-храмасому
Сучасныя метады генетычнага аналізу паказалі, што з гадамі ў многіх мужчын частка клетак губляе Y-храмасому. Гэты працэс выразна залежыць ад веку: прыкладна 40% 60‑гадовых мужчын маюць прыкметную долю клетак без Y, а сярод 90‑гадовых гэты паказчык узрастае да 57%.
Страта адбываецца не ва ўсіх клетках адразу, а толькі ў частцы з іх. У выніку ў арганізме ўзнікае «мазаіка» — сумесь клетак з Y-храмасомай і без яе. Клеткі, якія страцілі Y, ужо не аднаўляюць яе ў сваіх «нашчадкаў».
Y-храмасома асабліва ўразлівая падчас дзялення клетак: з-за памылак яна можа не трапіць у адну з даччыных клетак. Таму тканкі з актыўным абнаўленнем клетак могуць часцей губляць Y. На працэс уплываюць і знешнія фактары — курэнне, кантакт з канцэрагенамі і іншыя шкодныя ўздзеянні.
У лабараторных умовах клеткі без Y нават растуць хутчэй за звычайныя. Гэта можа даваць ім перавагу ў размнажэнні, што выглядае асабліва трывожна ў кантэксце пухлін, бо паскораны рост — адна з характэрных прыкмет ракавых клетак.
Сувязь страты Y-храмасомы з хваробамі
Даследаванні паказваюць, што страта Y-храмасомы звязаная з павышанай рызыкай шэрагу цяжкіх захворванняў.
Напрыклад, частата страты Y у клетках нырак карэлюе з развіццём хвароб нырак. Маштабнае даследаванне выявіла: у старэйшых за 60 гадоў мужчын з высокай доляй клетак без Y-храмасомы рызыка інфаркту міякарда істотна вышэйшая.
Страту Y-храмасомы таксама звязваюць са смерцю ад COVID, што магло б растлумачыць розніцу ў смяротнасці паміж поламі.
У пацыентаў з хваробай Альцгеймера выяўлена ў дзесяць разоў большая частата страты Y-храмасомы.
Некалькі даследаванняў задакументавалі сувязь страты Y-храмасомы з рознымі відамі раку ў мужчын. Яна таксама звязана з горшым прагнозам для тых, хто ўжо мае рак. Страта Y-храмасомы часта сустракаецца ў саміх ракавых клетках нароўні з іншымі храмасомнымі анамаліямі.
Страта Y-храмасомы — гэта прычына ці наступства?
Аднак пытанне застаецца адкрытым: ці выклікае страта Y хваробы, ці яна сама з’яўляецца вынікам іншых паталагічных працэсаў?
Сувязь з захворваннямі нырак ці сэрца можа быць вынікам, напрыклад, хуткага дзялення клетак падчас аднаўлення органаў. Сувязь з ракам можа адлюстроўваць генетычную схільнасць да нестабільнасці генома.
Сапраўды, поўнагеномныя даследаванні паказваюць, што частата страты Y-храмасомы прыкладна на траціну абумоўлена генетыкай і звязана са 150 ідэнтыфікаванымі генамі, якія ўдзельнічаюць пераважна ў рэгуляцыі клетачнага цыклу і ўспрымальнасці да раку.
Тым не менш ёсць і эксперыментальныя доказы прамога ўздзеяння. У адным даследаванні мышам перасадзілі крывятворныя клеткі без Y-храмасомы. У выніку ў жывёл часцей развіваліся ўзроставыя паталогіі, у тым ліку парушэнні функцыі сэрца і сардэчная недастатковасць.
Падобным чынам страта Y-храмасомы ракавымі клеткамі, відаць, наўпрост уплывае на рост клетак і злаякаснасць, магчыма, спрыяючы развіццю меланомы вока, якая часцей сустракаецца ў мужчын.
Якую ролю насамрэч адыгрывае Y-храмасома?
Клінічныя наступствы страты Y-храмасомы паказваюць, што яна выконвае важныя функцыі ў клетках арганізма. Але як гэта магчыма, калі яна змяшчае так мала генаў?
Ген SRY, які знаходзіцца на Y-храмасоме і запускае развіццё мужчынскага полу, экспрэсуецца ў многіх тканках арганізма, а не толькі ў палавых органах. Аднак адзіны дакладна апісаны эфект яго актыўнасці ў мозгу — гэта ўдзел у развіцці хваробы Паркінсана. Чатыры іншыя гены Y-храмасомы, неабходныя для вытворчасці спермы, працуюць выключна ў яечках.
Але на гэтым функцыі Y-храмасомы не заканчваюцца. Сярод астатніх 46 генаў ёсць тыя, што актыўныя ў розных тканках арганізма і ўдзельнічаюць у рэгуляцыі працы іншых генаў. Некаторыя з іх вядомыя як супрэсары пухлін — гены, якія перашкаджаюць развіццю раку.
Усе гэтыя гены маюць адпаведныя копіі на X-храмасоме. Гэта значыць, што і мужчыны, і жанчыны звычайна маюць па дзве версіі такіх генаў. Калі ж клетка губляе Y-храмасому, яна застаецца толькі з адной копіяй. Магчыма, менавіта недахоп другой копіі і прыводзіць да парушэнняў у рэгуляцыі генаў.
Акрамя генаў, якія кадзіруюць бялкі, Y-храмасома ўтрымлівае мноства некадзіруючых генаў. Яны перапісваюцца ў малекулы РНК, але гэтыя РНК не ператвараюцца ў бялкі. Прынамсі частка такіх некадзіруючых генаў, як мяркуецца, удзельнічае ў кантролі працы іншых генаў.
Гэта можа тлумачыць, чаму Y-храмасома здольная ўплываць на актыўнасць генаў на іншых храмасомах. Калі клетка губляе Y, змяняецца экспрэсія шэрагу генаў — у тым ліку ў клетках, якія даюць пачатак клеткам крыві, а таксама ў генах, якія рэгулююць імунную функцыю. Страта Y можа таксама ўскосна ўплываць на фармаванне розных тыпаў клетак крыві і на працу сэрца.
Поўная паслядоўнасць ДНК чалавечай Y-храмасомы была атрыманая толькі некалькі гадоў таму. Таму ёсць падставы меркаваць, што з часам даследчыкі змогуць дакладна высветліць, якія канкрэтныя гены і механізмы стаяць за негатыўнымі наступствамі для здароўя, звязанымі з яе стратай.
Каментары