какие у женщин хромосомы какие у мужчин
МУЖЧИНА И ЖЕНЩИНА: 109 РАЗЛИЧИЙ
По материалам журнала «Psychology Today» (США).
Чем бы ни разнились два пола человеческой расы, все корни этих различий уходят в две хромосомы. Как известно, в каждой клетке человека имеется по два экземпляра всех хромосом. За одним исключением: в клетке мужчины одна из пар состоит из неравных партнеров. Небольшой Y-хромосоме соответствует довольно крупная Х-хромосома, а у женщин Y-хромосомы нет, зато имеются две одинаковые Х-хромосомы.
Чтобы хоть немного выравнять шансы, природа отключает в каждой клетке женского тела одну Х-хромосому. Но около 19% генов все же избегают этого отключения, и женщина получает некоторые из Х-генов в двойном экземпляре. Многие из них связаны с развитием и работой мозга. Этим ученые объясняют тот факт, что психические расстройства, от аутизма до шизофрении, чаще затрагивают мужчин.
С другой стороны, женщины менее защищены от депрессии. По американским данным, на протяжении жизни 21,3% женщин и 12,7% мужчин хотя бы однажды переживают период серьезной депрессии. Такая разница между полами появляется к 13 годам: до этого возраста мальчики чуть более склонны к серьезной хандре, чем девочки.
Некоторые неврологи считают, что в ранний период развития мозга тестостерон стимулирует рост левого полушария и замедляет рост правого. Как известно, левое полушарие более рационально, а правое живет эмоциями. Люди с преобладанием левополушарного мышления активно берутся за возникающие проблемы и решают их логично, используя интуицию, только если другого пути нет. Напротив, те, у кого правое полушарие преобладает, придерживаются эмоционального и интуитивного подхода к проблемам (см. «Наука и жизнь» № 4,2000г.).
Поразительно, что уровень тестостерона во время беременности влияет в дальнейшем на овладение языком. Чем выше уровень этого гормона в период развития плода, тем меньшим будет лексикон ребенка в возрасте двух лет. Поэтому девочки, как правило, начинают говорить раньше мальчиков.
Но не все особенности мужчин складываются под влиянием только тестостерона. Гены Y-хромосомы стимулируют размножение в мозге так называемых дофаминовых нейронов. Их больше у мужчин, чем у женщин, и этим объясняется тот факт, что среди мужчин больше алкоголиков и наркоманов, а также то, что мужчины более склонны к поиску новых ощущений и к риску. Дофаминовые нейроны, кроме того, участвуют в развитии двигательных навыков и первыми страдают от болезни Паркинсона, которая вдвое чаще поражает мужчин, чем женщин.
Недавно обнаружено, что у женщин на 15-20% больше серого вещества мозга. Это и есть нейроны, в которых идет основная вычислительная работа (те самые «маленькие серые клеточки», к которым любил прибегать Эркюль Пуаро). В таком случае понятно, почему масса мозга у женщин, как правило, меньше, чем у мужчин, а показатель интеллекта, определяемый в психологических тестах, не ниже. Просто мозг женщины в меньшем объеме содержит больше активных элементов.
Кровь в сосудах, снабжающих мозг, у женщин течет быстрее, чем у мужчин. Эта особенность в значительной мере компенсирует старение мозга. Потери мозговых тканей при старении больше у мужчин; особенно съеживается левая часть фронтальной коры, которая думает о долгосрочных последствиях предпринимаемых действий и отвечает за самоконтроль. Эта потеря тканей становится заметной на томограммах мозга уже к 45 годам.
Мозг женщины обрабатывает информацию о людях иначе, чем мозг мужчины. Женщины одарены способностью быстро, интуитивно оценивать человека. Они умеют «входить в положение», по малейшим намекам воспринимать чувства и мысли собеседника, предугадывать его намерения и реагировать эмоционально. Будучи настроенной на восприятие чужой точки зрения, женщина в любом конфликте способна видеть правоту обеих сторон, даже когда в конфликт вовлечена и она сама. Эти особенности восприятия создают основу для женской привязчивости.
Мужчины, напротив, предпочитают подходить к собеседнику с некоторой отстраненностью, а зачастую увереннее себя чувствуют не с людьми, а с неживыми объектами. В возрасте шести лет 99% девочек и лишь 17% мальчиков играют с куклами. Мальчики предпочитают играть с машинками и конструкторами типа «Лего».
Женский организм иначе реагирует на стресс, чем мужской. Он выбрасывает в кровь больше гормонов стресса и с трудом прекращает их производство, когда причина стресса уже устранена. Нормальную способность гормональной системы быстро отключать выделение гормонов стресса тормозит женский половой гормон прогестерон. Но длительное воздействие гормонов стресса вредит клеткам мозга, особенно клеткам гиппокампа, отвечающим за память.
Мало того, что женщины физиологически более подвержены стрессу, они и психологически слабее. Женщины склонны «пережевывать» неприятные ситуации и негативные чувства, особенно если они касаются взаимоотношений с близкими людьми или сослуживцами.
Всего современная наука о человеке насчитала 109 различий между мужчинами и женщинами, и счет еще не закрыт.
Мужская Y-хромосома влияет не только на работу половых органов. Рассказываем об открытии
Ученые из Монреальского университета обнаружили, что «отключение» двух генов на мужской Y-хромосоме ведет к изменению ответных реакций некоторых органов на стресс. Рассказываем подробнее о том, как изменились наши знания о строении мужского и женского организма после этого открытия.
Читайте «Хайтек» в
Что такое половые гормоны?
Одна из функций гормонов — быть регуляторами, то есть поддерживать динамическое равновесие различных систем в организме. Гормоны могут быть белково-пептидными (к ним относятся инсулин, гормоны гипоталамуса и гипофиза), производными аминокислот (адреналин) или жирных кислот (стероидами).
Половые гормоны вырабатываются половыми железами: яичниками у женщин и семенниками у мужчин и являются основными элементами репродуктивной системы.
Мужские гормоны (андрогены, в том числе тестостерон) обеспечивают мужской тип телосложения, мышечную массу, половые признаки, низкий тембр голоса, оволосение по мужскому типу — это из внешних проявлений.
Женские гормоны (эстрогены и другие) обеспечивают женственный тип фигуры, рост молочных желез, лактацию, развитие внутренних половых органов, а также помогают вынашивать плод при беременности и отвечают за меньшее количество волос на теле.
Тем не менее, мужские и женские гормоны есть у людей обоих полов. Просто у мужчин женских гормонов очень мало, а у женщин — мало мужских.
Что означают XX и XY хромосомы?
X-хромосома человека содержит около 150 млн пар оснований, что составляет примерно 5% ДНК в клетках женщин, 2,5 % в клетках мужчин. Несет более 1 400 генов, из них белок-кодирующих — около 800 (ср. с Y-хромосомой, которая несет всего 78 генов). У женщин две X-хромосомы; у мужчин одна X-хромосома и одна Y-хромосома. Одна X-хромосома наследуется от матери, а вторая (только у женщин) от отца.
X-хромосома издавна славится своими особыми свойствами среди генетиков, которые назвали ее буквой X не за форму, как можно было бы предположить (аутосомы также похожи на букву X), а потому что первые исследователи были сбиты с толку тем, насколько X-хромосома отличается от других хромосомных пар. Y-хромосома была названа следующей буквой алфавита, потому что была открыта следующей. Тот факт, что Y-хромосома во время митоза имеет два очень коротких плеча, которые выглядят под микроскопом Y-образно, является случайным совпадением.
X-хромосома была впервые выявлена в 1890 году Германом Хенкингом в Лейпциге. Хенкинг занимался исследованиями яичек клопов и заметил, что одна хромосома не принимает участие в мейозе. Хенкинг не был уверен, была ли это хромосома или объект другого класса, поэтому назвал его X-элементом, позже было установлено, что это была действительно хромосома, которая получила название X-хромосома.
У млекопитающих содержит ген SRY, определяющий мужской пол организма, а также гены, необходимые для нормального формирования сперматозоидов. Мутации в гене SRY могут привести к формированию женского организма с генотипом XY (синдром Свайера). Y-хромосома человека состоит из более чем 59 млн пар нуклеотидов.
Клетки большинства млекопитающих содержат две половых хромосомы: Y-хромосома и X-хромосома — у самцов, две X-хромосомы — у самок. У некоторых млекопитающих, например, утконоса, пол определяется не одной, а пятью парами половых хромосом. При этом половые хромосомы утконоса имеют больше сходства с Z-хромосомой птиц, а ген SRY, вероятно, не участвует в его половой дифференциации.
В человеческой популяции клетки некоторых мужчин содержат две (реже несколько) X-хромосомы и одну Y-хромосому; или одну X-хромосому и две Y-хромосомы (XYY-синдром); клетки некоторых женщин содержат несколько, чаще три (трисомия по X-хромосоме) или одну X-хромосомы (синдром Шерешевского — Тёрнера). В некоторых случаях наблюдается повреждение гена SRY (с формированием женского XY организма) или его копирование на X-хромосому (с формированием мужского XX-организма).
Как появились хромосомы?
Считается, что X- и Y-хромосомы произошли от пары идентичных хромосом, когда у древних млекопитающих возник ген, один из аллелей (одна из разновидностей) которого приводил к развитию мужского организма. Хромосомы, несущие этот аллель, стали Y-хромосомами, а вторая хромосома в этой паре стала X-хромосомой. Таким образом, X- и Y-хромосомы изначально отличались лишь одним геном.
C течением времени гены, полезные для самцов и вредные (либо не имеющие никакого эффекта) для самок либо развивались в Y-хромосоме либо перемещались в Y-хромосому в процессе транслокации.
За что отвечают хромосомы?
Наш человеческий хромосомный набор состоит из 23 пар хромосом (всего- 46), их них 22 пары (аутосомы) — одинаковые у мужчин и женщин. Гены, находящиеся в них, определяют отличия человека от других видов животных. Аутосомы отвечают за форму тела, расположение внутренних органов, строение клеток, тканей, органов, за их работу. Тут никаких разногласий со стороны полов не обнаруживается.
А вот 23-я пара — это половые хромосомы. Именно в них заключена информация о половых различиях между мужской и женской особью.
Отличаются обменные метаболические процессы. У женщин преобладают анаболические процессы, ориентированные на питание, интеграцию, сохранение энергии. Благодаря этому женский организм имеет большую выживаемость. Для мужчин характерны катаболические процессы (расход энергии, размножение, дезинтеграция).
Как новое исследование скорректировало нашли знания об этих функциях?
Ученые из Монреальского университета обнаружили, что «отключение» двух генов на мужской Y-хромосоме ведет к изменению ответных реакций некоторых не половых органов на стресс. В опытах на мышах исследователи заметили, что клетки сердечной мышцы с измененными генами на Y-хромосоме по‑другому реагируют на пониженное кровоснабжение, а также на механическое воздействие.
Ранее считалось, что Y-хромосомы, которые есть в каждой клетке организма мужчины, не участвуют в регуляции деятельности не половых органов. В исследовании монреальских ученых, опубликованном в журнале Scientific Reports, авторы объясняют, откуда взялся такой огромный пробел в знаниях о Y-хромосоме. Дело в том, что мужская хромосома управляет функциями различных клеток не так, как другие хромосомы. Вместо прямой активации генов, Y-хромосома, вероятно, влияет на функции клеток через производство определенных белков, что труднее отследить ученым.
По словам профессора Кристиана Дешеппера, директора исследовательского подразделения экспериментальной сердечно-сосудистой биологии Монреальского института клинических исследований, «открытие дает лучшее понимание того, как мужские гены на Y-хромосоме позволяют мужским клеткам функционировать иначе, чем женские. В будущем эти результаты могут помочь пролить свет на то, почему некоторые заболевания по-разному протекают у мужчин и женщин». Дешеппер привел в пример ситуацию с COVID-19. Известно, что мужчины умирают от этого недуга в 1,5-2 раза чаще женщин.
Мальчики налево, девочки направо. А остальные?
Автор
Редактор
Первый вопрос, который задают знакомые, узнав, что женщина беременна: «У тебя девочка или мальчик?» Казалось бы, что такого сложного, ведь УЗИ покажет? Но не тут-то было. В одном организме могут мирно сосуществовать и клетки с Y-хромосомой, и их более «женственные» сестры с двумя X-хромосомами. Так что пол — это характеристика не качественная, а количественная.
В недели окологендерных праздников в стране обостряются разговоры о том, кто же такие настоящие женщины, настоящие мужчины и что они должны делать, чтобы не потерять драгоценный титул. А меж тем, любой пол (и генетический, и социальный) — это не то, чем так просто можно управлять. Более того, между мужчинами и женщинами нет четкой границы.
С чистого листа
Рисунок 1. Зависимость пола от температуры развития яиц у черепах нескольких видов: болотной (Emys orbicularis), средиземноморской (Testude graeca), логгерхеда (Caretta caretta) и расписной (Chrysemys picta). Рисунок из ru.wikipedia.org.
Какого пола будет животное, у разных видов определяется по-разному [1]. Например, крокодилы, черепахи и ящерицы в этом смысле полностью зависят от температуры, при которой развивались их родные яйца (рис. 1). У некоторых рыб пол зависит от того, кто ужé живет рядом с ними — самки или самцы [2]. Зародыш человека может стать мальчиком или девочкой в зависимости от того, функционирует ли на его половых хромосомах участок SRY — sex determining region of chromosome Y, содержащий несколько «мужских» генов (программируют развитие зачаточных гонад по мужскому сценарию). Теоретически он должен находиться на игрек-хромосоме, но бывает и так, что SRY оказывается на икс-хромосоме. Подобное характерно и для некоторых животных. В том числе поэтому рождаются коты (самцы по фенотипу) черепахового окраса: такую расцветку можно получить, только имея генотип XX. Ясно, что XX — это в подавляющем большинстве случаев кошка, однако если одна из икс-хромосом несет SRY, то хромосомная кошка окажется фенотипическим котом [3].
SRY — не единственный участок ДНК, влияющий на пол животного. Например, организм с генотипом XY разовьет не только яички, но и рудиментарную матку с фаллопиевыми трубами, если в его клетках окажутся дополнительные копии гена WNT4. А если в клетках XX-организма произойдет мутация гена RSPO1*, у него появится овотестис — промежуточное образование с яичниками и яичками одновременно.
* — Различные типы белков WNT и RSPO — участники сигнального пути Wnt, ключевого для процессов клеточной пролиферации и дифференцировки, соответственно, онто- и онкогенеза. О строении и порой неожиданных «профобязанностях» белков-регуляторов этих процессов — Wnt — рассказано в статье «Важнейшие стрелочники клеток организма: белки Wnt» [4]. — Ред.
Получается, что пол — это сложная характеристика, и складывается она из борьбы противоположностей, когда силы, движущие развитием мужских и женских гонад, достигают некоего баланса. И точки этого баланса вовсе не обязаны быть полюсами.
Австралийские химеры
Рисунок 2. Венера — кошка-химера. Обратите внимание на окраску шерсти и цвет глаз. Фотография из instagram.com/venustwofacecat.
До этого мы обсуждали случаи, когда интересующие нас гены во всех клетках организма работают примерно с одинаковой силой. Однако это не всегда осуществимо: бывает так, что часть клеток имеет другой набор генов в принципе — потому что изначально пришла из другого организма. Один из случаев, это подтверждающих, произошел около 5 лет назад. Тогда в Королевский госпиталь в Мельбурне обратилась беременная женщина 46 лет. Она хотела выяснить, всё ли в порядке с ее будущим, третьим по счету, ребенком. Желание вполне резонное: всё-таки дети, зачатые в таком возрасте, имеют больше шансов получить вместе с генами матери вредные мутации.
Амниоцентез (взятие околоплодных вод) показал, что с ребенком всё нормально. Однако дополнительные генетические анализы клеток крови и эпителия внутренней поверхности щек беременной выявили, что значительная их часть имеет не женский, а мужской генотип [5]! Скорее всего, XY-клетки женщины — это остатки тканей близнеца, делившего с ней утробу.
На самом деле, организмы, образованные клетками с разным генетическим составом, не такая уж и редкость. Многие знают о химерах и мозаичных организмах. И те, и другие имеют клетки с неодинаковыми генами, но химеры образованы из материала нескольких зигот, а «мозаики» — из материала одной. Неодинаковые генотипы проявляются в фенотипе: мы видим, что кошка разноцветная (рис. 2), а у бабочки разные по размеру и форме крылья (рис. 3). Уникальность австралийского случая как раз в том, что внешне, в фенотипе, мозаицизм клеток никак не проявился.
Я не совсем я?
Рисунок 3. Мозаичный гинандроморф бабочки Papilio androgeus. Левое заднее крыло больше походит на крыло самки, правое — самца. Рисунок из ru.wikipedia.org.
Еще один вариант организмов, чей пол не так очевиден, — микрохимеры. Это животные, которым небольшая часть стволовых клеток досталась напрямую от матери (путем миграции через плаценту) или от близнецов. Параллельно может проходить и обратный процесс: клетки плода могут преодолевать плацентарный барьер и приживаться в материнском организме. Вообще говоря, иммунная система любого организма должна отторгать такие чужеродные объекты, однако у микрохимер этого, как правило, не происходит. В 1999 году в Journal of Clinical Investigation вышло исследование, «герой» которого сохранил в себе материнские клетки вплоть до зрелости [6]. Есть и обратный пример: в крови женщины нашли клетки с генотипом ее ребенка через 27 (!) лет после родов [7].
Присутствие чужих клеток, возможно, не проходит для организма бесследно. Фетальный микрохимеризм пытаются связать с развитием ряда аутоиммунных заболеваний и ускорением регенеративных процессов при травмах. Близнецовый микрохимеризм характерен для некоторых животных, особенно коров: во время внутриутробного развития разнополых близнецов на эмбрион женского пола воздействуют мужские гормоны, происходит и клеточный обмен. В итоге самки маскулинизируются, дают меньше потомков, чем «нормальные» коровы, а чаще и вовсе бесплодны. Таких самок — фримартинов — можно идентифицировать именно по признаку микрохимеризма.
Раз инородные клетки живут в организмах микрохимер несколько десятков лет, очевидно, что они не просто существуют в стадии покоя, а еще и размножаются, и мигрируют в новые для себя ткани и органы. В частности, у мышей клетки доноров находили даже в мозге, где они успешно развивались [8]. Происходит ли подобное в мозге людей-микрохимер, неизвестно, как неясно и самое интересное — влияют ли клетки другого пола на их поведение?
Если о поведении мы точно ничего не можем сказать, то утверждать, что обмен веществ изменяется под влиянием чужеродных клеток и хромосом, можно наверняка [9]. Более того, клетки XY реагируют на стресс и проходят стадии клеточной смерти не так, как клетки XX [10].
Мышиные 45? Самочка — самец опять!
Поменять пол можно даже в зрелом возрасте. Процедура не обязательно будет включать в себя изменение гениталий, и все клетки организма останутся при своих хромосомах. Иногда достаточно выключить или включить какой-нибудь ген. Например, если инактивировать Foxl2 у взрослой самки мыши, клетки ее яичников станут клетками Сертоли — такими же, как в тестикулах самцов [11]. Можно сделать и обратное, только для этого нужно выключить ген Dmrt1 [12].
Наконец, иногда фенотипическое проявление пола может быть напрямую не связано с половыми железами. В таких случаях клетки организма становятся по какой-то причине невосприимчивыми к женским или мужским половым гормонам. Например, при невосприимчивости к андрогенам (мужским половым гормонам) независимо от наличия или отсутствия Y-хромосомы организм будет развиваться как женский. Внешне такого человека нельзя будет отличить от «настоящей» женщины, но внутри него будут скрываться яички.
Расхождения в анатомическом либо генетическом поле и поле по паспорту случаются не очень часто — в одном случае из 4500 [13]. Эта цифра может увеличиться в 45 раз, если медики признают незначительные вариации в строении гениталий отклонениями от «официального» пола. Другое дело, что обладатели необычного пола (табл. 1) могут и не знать о своей особенности до тех пор, пока не пойдут лечиться от бесплодия. Впрочем, «мужчины-женщины» не всегда оказываются нефертильными: например, пару лет назад во время операции по удалению грыжи хирурги обнаружили у 70-летнего отца семейства матку и фаллопиевы трубы [14].
| Хромосомы | Половые железы | Половые органы | Прочее | |
|---|---|---|---|---|
| Нормальный мужчина | XY | Яички | Мужские внутренние и наружные гениталии | Вторичные половые признаки (расположение волос на лице и теле, размер молочных желез) по мужскому типу |
| Незначительные вариации | XY | Яички | Мужские внутренние и наружные гениталии | Незначительные отличия от нормального мужчины, например, сниженная выработка спермы |
| Умеренные вариации | XY | Яички | Мужские наружные гениталии с анатомическими вариациями: например, отверстие мочеиспускательного канала может быть на задней стороне головки члена (головчатая гипоспадия) | Встречаемость — 1 на 250–400 случаев родов |
| 46, XY, нарушение формирования пола | XY | Яички | Часто и мужские, и женские | Синдром персистенции Мюллеровых протоков. Есть половой член и яички, а также фаллопиевы трубы и матка |
| Овотестикулярное нарушение формирования пола | XX, XY или оба варианта | Ткань яичников и яичек | И мужские, и женские | Иногда могут рожать здоровых детей |
| 46, XX тестикулярное нарушение формирования пола | XX | Небольшие яички | Мужские наружные гениталии | Обычно вызвано наличием SRY на X-хромосоме |
| Умеренные вариации | XX | Яичники | Женские внутренние и наружные гениталии | Незначительные отклонения в возрастных изменениях, например, раннее прекращение работы яичников |
| Незначительные вариации | XX | Яичники | Женские внутренние и наружные гениталии | Незначительные отличия от нормальной женщины, например, избыток мужских половых гормонов или поликистоз яичников |
| Нормальная женщина | XX | Яичники | Женские внутренние и наружные гениталии | Вторичные половые признаки по женскому типу |
Заключение
Итак, с полом животных и человека не всё так просто. Но если законов, принимающих во внимание пол первых, практически нет, то жизни самцов и самок нашего вида по-прежнему должны различаться. И различия касаются всего — начиная от спорта с его жестким контролем пола и заканчивая семейным законодательством, из-за которого во многих странах люди одного пола официально не могут вступать в брак и заводить совместных детей. Будем надеяться, что с появлением новых данных об определении биологического пола пол по документам тоже сможет стать более обтекаемым и менее радикальным понятием.
X, Y и еще кое-что из генетики
Рискуя разозлить представителей самых прогрессивных направлений мысли, начнем со следующего утверждения: мужчины очень сильно отличаются от женщин. Не настолько, конечно, как самцы рыбы-удильщика от самок. У этих глубоководных существ различия так велики, что зоологи долгое время не просто относили самцов к другому виду, но считали их каким-то паразитом, высасывающим жизненные соки из самки. И все же различия человеческих полов тоже весьма показательны. Мужчины с Марса, женщины с Венеры — это, конечно, поэтический образ, но за ним стоит вполне правомерное удивление: как существа с практически одинаковыми генами могут быть столь непохожи.
О том, как такое получается, догадалась в 1902 году Нетти Стивенс, одна из первых женщин-генетиков. Из ее работ, на которые чуть позже навел глянец ее начальник, Эдмунд Бичер Уилсон, следует та самая история с Х- и Y-хромосомами, о которой все, несомненно, наслышаны. В первоначальном наивном варианте ситуация выглядела так: на Х-хромосоме расположены «женские» гены, на Y-хромосоме «мужские», а когда присутствуют и те, и другие, то мужские пересиливают.
На то, чтобы разобраться в деталях, ушло уже больше ста лет. Возможно, понадобится еще столько же. Тем не менее недавняя научная работа доктора Робина Ловелл-Бэджа из Лондона и его коллег дает поводы для оптимизма.
Среди генов, на которые влияет SRY, особняком стоит семейство SOX, а среди них — ген SOX9. Он никак физически не связан с Y-хромосомой, а расположен на самой обычной хромосоме №17 — той, которой и у мужчин, и у женщин ровно по две копии. Между тем именно он, видимо, самый главный во всей этой цепочке. Когда генетикам удавалось включить этот ген насильно, в обход обычных событий, эмбрионы развивались исключительно в мальчиков, независимо от того, какие там у них были половые хромосомы. Точнее, они развивались в самцов мышей: именно на мышах, к счастью, принято ставить подобные опыты.
Картина вырисовывалась такая: когда комочку клеток в материнской утробе приходит пора решать, кем быть, ген SRY на Y-хромосоме (если она есть) запускает разные другие гены, в том числе и SOX9. И уж он-то после небольшой разминки окончательно берет командование на себя. Повторим еще раз: никакого отношения к половым хромосомам этот новоназначенный командир уже не имеет. Потому, видимо, многим животным, например крокодилам, оказалось так легко полностью отказаться от услуг половых хромосом и определять пол зародыша в зависимости от насущных задач — например, в соответствии с температурой развития яйца.
Остается понять, как же именно включается этот загадочный SOX9. Сложность тут вот в чем: большинство генов животных заняты тем, что включают, выключают, усиливают или ослабляют друг друга. Когда в начале 1960-х биологи-теоретики пытались оценить генетическую сложность человека, у них получалось, что тут никак не обойтись меньшим числом генов, чем миллион. Однако потом оказалось, что генов у нас всего-то двадцать с небольшим тысяч. Впрочем, цифра «миллион» вскоре тоже появилась. Именно такой величиной оценивается число «энхансеров» — фрагментов генома, через которые и происходит вся эта регуляция одних генов другими. На один человеческий ген приходится в среднем полсотни энхансеров, то есть он участвует в пяти десятках разных механизмов регуляции. Вот откуда берется вся наша сложность.
В этих самых энхансерах — управляющих единственным геном SOX9 — и решили разобраться британские генетики. О том, какую изобретательность им пришлось проявить, подготовленный читатель может узнать из оригинальной статьи в Science. Неподготовленному скажем прямо: очень, очень большую изобретательность. Энхансеры этого гена рассеяны на огромном отрезке хромосомы размером с геном хорошей бактерии, а размер каждого из них — всего несколько сотен букв генетического алфавита. Представьте себе толстенный детективный роман объемом в два миллиона печатных знаков — это как три средних романа Агаты Кристи. А ключ к разгадке тайны содержится всего в одном абзаце длиной в 557 букв. Дочитав до конца, вы начинаете лихорадочно перелистывать страницы обратно — вы точно помните, что там была какая-то зацепка, но где?
Британские исследователи зацепку нашли. Ее длина была именно 557 букв, и нашлась она в полумиллионе букв от развязки детектива, то есть от начала самого гена. Если эти буквы удалить у мышиного зародыша с Y-хромосомой, который должен бы вырасти в славного усатого мышиного самца, его судьба меняется и он становится прелестной усатой мышиной девочкой. Этот крохотный кусочек генетического текста оказался важнее для определения пола, чем вся огромная и бессмысленная Y-хромосома, которой у нас, мужчин, отчего-то принято так гордиться. Оказывается, самое важное событие в нашей гендерной судьбе происходит вовсе не на этих затасканных журналистами хромосомах X и Y, а на скромной семнадцатой. Именно она в один прекрасный день из жизни зародыша складывается этакой хитрой петлей, так что энхансер №13, обнаруженный англичанами, оказывается точно напротив той точки, откуда должно начаться считывание гена. И если наша судьба — стать мужчиной, то этот энхансер активен и запускает сам ген. Во всех прочих случаях получается женщина, что тоже по-своему прекрасно.
Вот эта последняя фраза нуждается в уточнении: к сожалению, не во всех случаях. На каждые пять тысяч человеческих младенцев рождается один с теми или иными нарушениями полового развития. Такие случаи, когда, например, хромосомный анализ показывает наличие нормальных X- и Y-хромосом, но у новорожденного не развиты половые органы, ставили в тупик врачей. Работа доктора Довелл-Бэджа и его коллег дает ключ к пониманию таких аномалий, а в будущем, возможно, и к лечению.
Но этим займутся врачи. А у нас пока есть свой маленький повод для радости: мы начали чуть лучше понимать происхождение удивительной тайны — существования мужчин и женщин со всеми их разнообразными и изумительными различиями. Ученым, правда, ради этого пришлось серьезно потрудиться. А вот уважаемому читателю оказалось достаточно прочесть эту не слишком длинную заметку.
Эта заметка была опубликована в израильском еженедельнике «Окна», литературном приложении к газете «Вести»