Мужскую Y-хромосому у мышей могут заменить всего два гена

Микроманипулятор для введения неразвитых сперматозоидов по методу ROSI

(кадр из видео Institute for Biogenesis Research, John A. Burns School of Medicine, University of Hawai'i).

Проведение искусственного оплодотворения по методу интраплазматического введения круглых сперматид ROSI

(фото David Beales/Institute for Biogenesis Research, John A. Burns School of Medicine, University of Hawaii).

Потомство мышей с двумя генами вместо Y-хромосомы

School of Medicine, University of Hawai'i).

Взрослая мышь, рождённая от самца с двумя генами вместо Y-хромосомы

(фото Monika A. Ward / Institute for Biogenesis Research, John A. Burns School of Medicine, University of Hawai'i).

Y-хромосома является своеобразным символом мужского начала всех млекопитающих, включая человека. Она есть только у самцов и содержит гены не только определяющие пол, но и необходимые для нормальной репродуктивной функции.

Однако новое исследование американских генетиков, результаты которого были опубликованы в журнале Science, показывает, что для получения здорового потомства Y-хромосому можно заменить всего двумя генами. По крайней мере, у мышей.

Давно известно, что один из генов Y-хромосомы под названием SRY отвечает за определение пола. Трансгенные мыши, лишённые Y-хромосомы, но с включённым в другую хромосому геном SRY, развивались по мужскому пути, но не могли производить сперму.

Моника Уорд (Monika Ward) из Гавайского Университета в Маноа (University of Hawaii at Mаnoa) и её коллеги использовали в своей работе трансгенных самцов мыши, геном которых модифицировали с использованием двух генов из "мужской" хромосомы — SRY и Eif2s3y.

Проведение искусственного оплодотворения по методу интраплазматического введения круглых сперматид ROSI (кадр из видео Institute for Biogenesis Research, John A. Burns School of Medicine, University of Hawai'i).

В ходе предыдущих исследований у таких животных были обнаружены незрелые клетки спермы, которые не развивались в полноценные сперматозоиды. Один из членов команды Ясухиро Ямаучи (Yasuhiro Yamauchi) собрал эти неразвитые клетки и с помощью сверхточного метода интраплазматического введение круглых сперматид (ROSI) в лабораторных условиях успешно оплодотворил яйцеклетки мыши. Затем эмбрионы перенесли в организм суррогатной матери, которая родила на свет здоровое потомство.

Правда, способность к размножению у генетически модифицированных животных была существенно ниже, чем у грызунов с полным набором хромосом. Чтобы улучшить этот показатель исследователи заменили ген SRY тремя другими "мужскими" генами. В результате репродуктивная функция модифицированных мышей выросла примерно в два раза.

Потомство мышей с двумя генами вместо Y-хромосомы (кадр из видео Institute for Biogenesis Research, John A. Burns School of Medicine, University of Hawai'i).

"Означает ли это, что Y-хромосома больше не нужна? Да, учитывая наши текущие достижения в области вспомогательных репродуктивных технологий," — сообщает Уорд в пресс-релизе университета.

Однако списывать со счетов Y-хромосому человека ещё рано. Она содержит другие важные гены, необходимые для производства полностью зрелых, подвижных сперматозоидов, способных оплодотворить яйцеклетку без помощи сложных медицинских технологий. К тому же, в организме человека отсутствует ген Eif2s3y, но похожий на на него ген в составе другой хромосомы несёт ответственность за некоторые формы мужского бесплодия.

В любом случае, работа Уорд и её команды даёт надежду на то, что когда-нибудь учёные смогут развивать незрелые сперматозоиды у бесплодных мужчин, чтобы помочь им иметь потомство.

 

Также по теме:
За производство спермы ответственны гены женской хромосомы
В мозге женщин нашли мужскую ДНК
Y-хромосома оказалась намного старше, чем думали учёные
Ученый: мужчин надо холить и лелеять, пока не вымерли