Генетики из Университета Бар-Илан обнаружили, что замена всего одного нуклеотида в некодирующем участке ДНК заставляет эмбрионы самок мышей развиваться по мужскому типу.
Генетики сосредоточились работе гена Sox9, который отвечает за формирование семенников. В обычном состоянии у самок с двумя X хромосомами этот ген подавлен, и это ведет к нормальному развитию яичников. Но за активность этого гена отвечает регуляторный элемент – энхансер Enh13, расположенный в некодирующей части ДНК. Команда под руководством Ницан Гонен выяснила, что Enh13 работает и как активатор, и как «глушитель» гена Sox9. Регулятор «решает», кто родится – самец или самка. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
В ходе эксперимента исследователи внесли минимальное изменение в ДНК – добавили всего один нуклеотид в код Enh13. В результате у мышей с двумя Х-хромосомами начали формироваться мужские гениталии и семенники. Это открытие подчеркивает важность некодирующих участков генома, которые раньше часто называли «мусорной» ДНК.
Исследованные генетические участки очень консервативны и мало меняются в процессе эволюции. Это означает, что механизм, обнаруженный у мышей, с высокой вероятностью актуален и для человека. Работа имеет важное значение для медицины, поскольку около половины нарушений полового развития у людей не имеют четкого генетического объяснения. Теперь ученые знают, что причину нужно искать не только в самих генах, но и в минимальных изменениях их регуляторов.
Традиционное представление о том, что наличие двух X-хромосом является гарантом женского развития организма, окончательно уходит в прошлое. Открытие доказывает, что биологический пол – это не только набор хромосом, но и результат работы генетических регуляторов. Всего одна «опечатка» в некодирующей ДНК способна полностью перенаправить развитие организма по мужскому пути. Пол – это не двоичная система, а сложнейший процесс молекулярного взаимодействия, где даже один нуклеотид может все изменить, и тогда родится мужчина с двумя X-хромосомами.
Источник: https://www.newsru.co.il/
