Top

Все женщины в зародыше были мужчинами

Все эмбрионы изначально мужского пола. И Y-хромосома ни при чём, так как известны и XX-мужчины. Что влияет на изменение пола зародыша, попытались выяснить эмбриологи.

ХХ-мужчины и ген Z

Долгое время ученые верили, что все женщины имеют исключительно две Х-хромосомы, а у всех мужчин есть Х и Y. И именно Y-хромосома и определяет развитие мужского организма. То есть, в отсутствие Y-хромосомы у эмбриона развиваются яичники, и он приобретает женский пол. Исследователи даже нашли ген в «мужской» хромосоме, который назвали SRY — его считали ответственным за формирование яичек.

Но есть случаи, когда яички развиваются даже тогда, когда присутствуют две X-хромосомы и нет ни Y?хромосомы, ни гена SRY. Открытие натолкнуло исследователей на мысль, что механизмы определения пола несколько сложнее, чем казалось раньше.

Тогда физиологи выдвинули гипотезу, в которой предположили, что развитие яичек происходит независимо от наличия Y-хромосомы, по умолчанию. А неизвестный ген, который назвали Z , нарушает этот процесс. И только тогда пол эмбриона меняется на женский, и развиваются яичники.

В рамки Z-гипотезы укладывается и роль гена SRY. По мнению ученых, он блокирует ген Z и позволяет процессу идти дальше своим чередом – формировать мужской организм.

Выключатель Z-гена

Теория эта оказалась сложной и неоднозначной. Поэтому профессор биологии Хамфри Яо (Humphrey Yao) из Университета Иллинойса (University of Illinois) и его коллеги из Техасского университета  (University of Texas) попытались выяснить, что запускает образование молекулы, которая «отвечает» за яички или яичник. Эта молекула, бета-катенин – важный регулятор роста и деления клетки. Когда она работает как регулятор транскрипции ДНК, то включает или выключает те или иные гены. Без  содержащегося во многих органах и тканях бета-катенина эмбрион бы не выжил.

Яо и его коллеги знали, что и другие белки не менее важны для развития яичников. Например, мыши, которые испытывали в генах недостаток сигнального белка Wnt4 или другого выделяемого белка R-spondin1, частично теряли признаки женского пола. У них формировались яичники, но с мужскими особенностями – расположением и структурой кровеносных сосудов, как в яичках. У людей с мутациями в гене Wnt4 тоже наблюдали подобные уродства половых органов.

Результаты работы других исследователей показали, что бета-катенин оказался очень важным для  работы Wnt4 и R-spondin1 в тканях. Но прямого доказательства  участия бета-катенина в формировании яичников так и не нашли.

Все дети зачинаются мальчиками

Чтобы найти эту зависимость, исследователи под руководством Яо вырастили эмбрион мыши, у которого бета-катенин удавалось отключить на самой ранней стадии развития гонад. К удивлению ученых, яичники сформировались. Но вместе с ними появились и структуры мужских половых органов, которые объединились в одну структуру с женскими. Вся эта «конструкция» оказалась похожей на те мутации, при которых видоизменяются и отсутствуют Wnt4 или R-spondin1.

Яо решил, что бета-катенин и есть регулятор образования признаков определенного пола. Чтобы проверить, как отсутствие бета-катенина затрагивает формирование клеток, исследователи повторили эксперимент на эмбрионах во время ранней стадии образования яичек.

С удивлением исследователи обнаружили, что яички прекрасно развивались и без бета-катенина. Несколько раз биологи перепроверили полученные данные, повторив эксперимент. Яички все равно нормально развивались.

Тогда исследователи постарались понять, почему бета-катенин настолько по-разному действует.

Женский механизм

Дело в том, что когда бета-катенин работает регулятором транскрипции, он проникает в ядро клетки, чтобы взаимодействовать с ДНК. При этом активизируются гены Wnt4 и R-spondin1 и еще один «игрок»  — фоллистатин. «Гены Wnt4, R-spondin1 и фоллистатин кодируют производство соответствующих белков, но непонятно, как клетка «понимает», чем отвечать на этот сигнал», — говорит Яо. И добавляет, что результаты его работы в некотором смысле поддерживают Z-гипотезу. То есть, бета-катенин признается авторами эксперимента в качестве посредника, который включает Wnt4 и R-spondin1, что в итоге как-то подавляет развитие мужских половых органов. То есть, мужчину от женщины на зародышевой стадии отделяет всего один белок. А какой точно – еще предстоит определить.

Результаты исследования опубликованы в журнале Human Molecular Genetics.

www.infox.ru

Другие статьи рубрики "Исследования"

Комментарии



Есть что сказать?

Вы должны войти войти чтобы оставить комментарий.


Bottom