Investigadors de l’Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva, en col·laboració amb la Universitat d’Oxford, han publicat en la revista 'Biology Letters' un estudi que suggereix que les diferències d’envelliment entre sexes, un fenomen molt estès en la natura, podrien ser degudes en part a l’efecte protector de tenir dues còpies del cromosoma sexual X.

El treball ha analitzat l’envelliment en exemplars mascles i femelles de la mosca de la fruita (Drosophila melanogaster) sotmesos a diferents graus d’endogàmia per a estudiar la hipòtesi del cromosoma X desguarnit, postulada fa més de trenta anys per explicar per què el sexes envelleixen a diferents velocitats.

El treball, publicat per l’equip de Comportament i Evolució del Cavanilles de la Universitat de València, indica que en aquest tipus de mosques es compleix una de les prediccions fonamentals de la hipòtesi.

Segons aquesta teoria, i en paraules de Pau Carazo, director del grup de recerca, “les diferències d’envelliment entre els sexes poden ser degudes en part al fet que l’acumulació de mutacions al llarg de la vida (o de generació en generació) afecta de forma més acusada el sexe que només disposa d’una còpia dels cromosomes sexuals, al qual anomenem heterogamètic”. Aquest és el cas dels mascles XY en els mamífers, inclosos els éssers humans.

“Si aquest efecte de guarda és important per explicar les diferències en l’envelliment entre els sexes, el que hauríem d’esperar és que l’endogàmia afectara més l’envelliment del sexe homogamètic que no l’heterogamètic, ja que el segon sempre està desprotegit, independentment del seu grau d’endogàmia, mentre que el primer només està protegit quan les dues còpies del seu cromosoma X són diferents (quan no hi ha endogàmia)”, indica Pau Carazo.

El grup del Cavanilles, per investigar aquest postulat en la seua població de mosques Drosophila, va fer desaparèixer per complet les diferències d’envelliment entre els sexes, homogeneïtzant les dues còpies d’un mateix cromosoma (per exemple, provocant que tinguen les mateixes còpies –al·lels– de cada gen). D’aquesta manera va desaparèixer l’efecte protector del segon cromosoma X en el sexe homogamètic.

“Aquests resultats encaixen amb la hipòtesi del cromosoma X desguarnit i suggereixen que aquest supòsit podria ser fonamental per entendre per què els sexes envelleixen de manera diferent, i per entendre els mecanismes d’envelliment en general”.

La raó és que gran part de les mutacions que apareixen en l’ADN són recessives, és a dir, que únicament s’expressen, i per tant solament resulten nocives, quan un individu té la mateixa mutació en les dues còpies d’un cromosoma. Per tant, el fet de tenir dues còpies d’un mateix cromosoma protegeix enfront de l’expressió de les mutacions recessives, perquè la presència d’una mutació en només un dels cromosomes no tindria conseqüències. Tanmateix, si es disposa únicament d’una còpia del cromosoma sexual (per exemple, els homes, que només tenen un cromosoma X), això suposarà que qualsevol mutació recessiva s’expressarà incondicionalment.

Aquest treball ha sigut finançat amb el suport del programa Marie Curie FP7, del Govern d’Espanya (Programa Nacional d’Excel·lència) i de la Biological Sciences Research Council del Regne Unit.

Equip investigador

Pau Carazo és el director d’aquest treball, que s’ha realitzat en col·laboració amb investigadors de la Universitat d’Oxford. Carazo és, també, el director del grup Behaviour and Evolution Lab (http://paucarazo.com), el qual pertany a la Unitat d’Etologia del grup d’Ecologia, Etologia i Evolució de l’Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva. Actualment, componen el grup tres estudiants de doctorat, un tècnic de laboratori i Pau Carazo. Entre les seues línies de recerca destaquen l’evolució i funció del conflicte sexual i l’envelliment, i el paper del comportament en el canvi evolutiu.

Peu de fotografia:

1. (D’esquerra a dreta). Integrants del Grup Comportament i Evolució, de la Unitat d'Etologia, a l'Institut Cavanilles: Muhammed Andiç, Marissa Snyder, Chris Watson, Zahida Sultanova, Ana Hidalgo i Pau Carazo.

2. Parella de Drosophila Melanogaster apareant-se. Foto: Xinyang Hong)

Article:

Carazo P, Green J, Sepil I, Pizzari T, Wigby S. (2016) «Inbreeding removes sex differences in lifespan in a population of Drosophila melanogaster». Biol. Lett. 12: 20160337. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2016.0337

•