Нефть Brent
$82.37
+0.80%
13
МОСКВА, 14 июня Биологи из Великобритании заставили бабника потерять семенники и все половые органы и отрастить яичники и все остальные женские вторичные признаки, удалив предположительно бессмысленный плацдарм в их ДНК. Результаты опытов и фотографии животных бывальщины опубликованы в журнале Science.
Все млекопитающие и многие виды птиц используют особые половые хромосомы для определения пола будущего потомства. К примеру, наличие двух Х-хромосом в геноме человеческого зародыша превратит его в девочку, а одна X и одна Y-хромосома в мальчика. Где содержится мужская и женская программы роста зачатка и что ими управляет, ученые пока не знают.
За последние два десятилетия генетики обнаружили, что значительными частями этой программы развития заправляют два гена – Sox9 и Sry. Первый ген отвечает за превращение заготовок половых клеток в будущие семенники и их вспомогательные клетки, а второй – за включение Sox9 в тот момент медли, когда зародыш определяется со своим полом.
Повреждение Sry, как выяснили Лоуэлл-Бэдж и его команда еще в 1991 году, приводит к тому, что женские зародыши превращаются в полноценных самцов, способных продолжить свой род. Это открытие натолкнуло ученых на мысль, что многие нарушения в половом развитии должны быть связаны с мутациями в этих генах, однако они быстро обнаружили, что мутации в этих генах в ДНК девиантов часто не было.
Подобные неудачи заставили ученых требовать причины развития подобных проблем не в самих Sox9 и Sry, а в том, как устроена их белковая упаковка и ближайшее окружение, сильно влияющее на то, как часто клетка может считывать ДНК. Изменения в их архитектуре, как показывают недавние опыты биологов, могут полностью выключать или активировать связанные с ними гены.
Эти опыты, как отмечает Лоуэлл-Бэдж, привели к открытию крайне необычного участка мусорной ДНК, расположенного рядом с геном Sox9. Этот сегмент генома, получивший имя Enh13, заставляет белки клетки распутывать ту часть хромосомы, внутри которой находится Sox9, что, как предположили ученые, жалует его активность и запускает программу мужского развития.
Руководствуясь этой идеей, биологи проверили, что произойдет, если повредить данный плацдарм ДНК или временно отключить его. Для этого они перекрестили мышей, в чьем геноме присутствовала лишь одна исправная копия Enh13, и проследили за тем, как развивалось их потомство.
Этот трюк привел к совершенно неожиданным последствиям – все самцы в помете таких грызунов не только не потеряли свои половые органы, но и приобрели яичники и все женские вторичные половые признаки. Как отмечает Лоуэлл-Бэдж, это было совершенно неожиданным для него, так как ученые ожидали, что пол поменяет лишь половина грызунов, так как в их ДНК присутствует еще один стимулятор активности Sox9, участок TES.
Полная смена пола, в свою очередь, свидетельствует о том, что Enh13 играет ключевую роль в половом развитии млекопитающих – повреждения или мутации в этом плацдарме мусорной ДНК, как считают ученые, должны быть причиной большинства сбоев в половом развитии человека и животных.
Мусорная ДНК упражняет примерно 98% нашего генома, и лишь 2% его букв приходится на гены, кодирующие белки. Если удаление всего одного подобного сегмента полностью изменило органы животного, то можно себе представить, к каким последствиям приведут другие изменения такого рода. Мы десятилетиями слаживались понять, какие части генома связаны с нарушениями в половом развитии, и похоже, что ответ на этот вопрос кроется не в генах, заключает Лоуэлл-Бэдж.
