Биологи нашли "суперген", определяющий пол ребенка
Ученые из США открыли в ДНК жуков-скарабеев необычный ген DSX, манипуляции которым превращают "мужской" зародыш в особь с женскими половыми признаками и наоборот, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Этот ген очень тонко управляет развитием половых мужских и женских признаков. Он критически важен для того, чтобы предотвратить случайное появление мужских черт у самок и наоборот, так как их появление может вызвать крайне негативные последствия для организма животного и его шансов на выживание", - объясняет Крис Ледон-Реттиг (Chris Ledon-Rettig) из университета Индианы в Блумингтоне (США).
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. Пол у рыб и некоторых других типов животных определяется температурой, в которой инкубируется зародыш, или другими вещами, не связанными с генами и ДНК. И в том и в другом случае, ученые не знают, где содержится "мужская" и "женская" программы роста зародыша и что ими управляет.
Ледон-Реттиг и его коллеги приблизились к открытию ответа на данный вопрос, наблюдая за работой гена в яйцах и зародышах двухрогих жуков-скарабеев (Onthophagus taurus), самцы и самки которых очень сильно отличаются по своему внешнему виду.
Самцы, как рассказывают ученые, украшены мощными рогами, которые они используют при схватках за внимание самок, но при этом они не принимают участия в ухаживании за потомством. В свою очередь, самки лишены рогов, но при этом они имеют более мощные лапы, которые необходимы им для рытья нор и ухаживания за кладкой яиц.
Сравнивая активность различных генов, связанных с половым созреванием и развитием в яйцах самцов и самок этих насекомых, ученые обнаружили, что всем этим процессом руководит один единственный ген - участок под названием DSX. О его существовании биологи знали и раньше, однако они не подозревали, что он контролирует работу свыше тысячи других участков в ДНК самцов, и около 250 генов - в геноме самок.
Все эти гены, как отмечают исследователи, работают не одновременно, а включаются на разных стадиях развития зародыша и организма жуков, благодаря чему DSX "дирижирует" работой организма скарабеев фактически на протяжении всей их жизни. В некоторых случаях этот "ген-дирижер" просто отключает ненужные гены, такие, как гены роста рогов у самок, а в других - меняет характер их работы.
Его отключение приводит к интересным результатам - и у самцов, и у самок развивается некий "смешанный" набор черт анатомии, сочетающий в себе органы и черты и слабого и сильного пола. К примеру, у жуков и того и другого пола вырастали рога средних размеров, а также появлялся "двойной" набор половых признаков. Если структуру этого гена модифицировать, то можно добиться иных результатов - заставить мужской зародыш превращаться в самку и наоборот.
Как считают исследователи, схожие гены должны присутствовать в ДНК других насекомых, а их аналоги могут управлять половым развитием млекопитающих, птиц и человека. Их поиск будет следующей задачей научной команды Ледона-Реттига.
