Британские ученые превратили самца мыши в самку, не меняя "его" генов - «Наука»

© Fotolia / JacobSTЛабораторная мышьПодпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 14 июн – Новости Дня. Биологи из Великобритании заставили самца "потерять" семенники и все половые органы и "отрастить" яичники и все остальные женские вторичные признаки, удалив предположительно бессмысленный участок в их ДНК. Результаты опытов и фотографии животных были опубликованы в журнале Science.

Ученые нашли ген, заставляющий будущий сперматозоид стать яйцеклеткой"Нам впервые удалось заставить животное полностью сменить пол, меняя не отдельные гены, кодирующие белки, а "мусорную" ДНК. Мы предполагаем, что этот участок, Enh13, может играть ключевую роль в различных нарушениях полового развития и среди людей", — заявил Робин Лоуэлл-Бэдж (Robin Lovell-Badge), генетик из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне (Великобритания).

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 зародыша и что ими управляет, ученые пока не знают.

За последние два десятилетия генетики обнаружили, что существенными частями этой программы развития управляют 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 времени, 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.

СМИ: житель Финляндии забеременел после смены пола

Подобные неудачи заставили ученых искать 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 структуре, как показывают недавние опыты биологов, могут полностью отключать 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, повышает его активность и запускает программу "мужского" развития.

Руководствуясь этой идеей, биологи проверили, что произойдет, если повредить данный участок ДНК или временно отключить его. Для этого они скрестили 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.

Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины

Полная смена пола, в свою очередь, говорит о том, что Enh13 играет ключевую роль в половом развитии млекопитающих – повреждения или мутации в этом участке "мусорной" ДНК, как считают ученые, должны быть причиной большинства "сбоев" в половом развитии человека и животных.

"Мусорная ДНК занимает примерно 98% нашего генома, и лишь 2% его "букв" приходится на гены, кодирующие белки. Если удаление всего одного подобного сегмента полностью поменяло органы животного, то можно себе представить, к каким последствиям приведут другие изменения такого рода. Мы десятилетиями пытались понять, какие части генома связаны с нарушениями в половом развитии, и похоже, что ответ на этот вопрос кроется не в генах", — заключает Лоуэлл-Бэдж.