Мужчины и женщины имеют, по крайней мере, одну вещь общую

«Мужчина есть мужчина, женщина есть женщина, и общее между ними – только постель», – писал Марти Ларни в своем «Четвертом позвонке». Однако исследование показало, что у них существует, по крайней мере, еще одна общая вещь – положительная регуляция (upregulation) Х-хромосомы, или содержательно – повышение продуктов генов, таких как белки, РНК и т.п.

Группа ученых, включающая биолога Джейсона Либа (Jason Lieb) из Университета штата Северная Каролина (UNC), представила результаты эксперимента, поддерживающие давнишнюю гипотезу, которая объясняет, как мужчины могут выживать с одной копией Х-хромосомы. Открытие проливает свет на горячо обсуждаемую тему в науке и предоставляет биологам больше информации для интерпретации экспериментов, включающих генетические измерения у мужчин и женщин.

«Проблема является важной, потому что многие болезни связаны с дефектами в регуляторном механизме внутри клеток», – сказал д-р Либ.

Напомним, что у женщин имеются две Х-хромосомы, тогда как у мужчин одна Х– и одна Y-хромосома. Недостаток дубля Х-хромосомы у мужчин вносит многочисленные нарушения, встречающиеся чаще у мужчин, такие как гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна и некоторые типы дальтонизма. Наличие только одной копии Х-хромосомы и двух копий других (кроме Y) создает также более фундаментальные проблемы – с любой другой хромосомой неустойчивость числа генов, следующая из наличия только одной копии, была бы смертельной. Так как же мужчины выживают только с одной Х-хромосомой?

Биологи в течение многих лет обсуждали, как организмы и клетки управляют дисбалансом между Х и другими хромосомами, при этом доминировала теория, что у обоих полов положительная регуляция экспрессии Х-связанных генов, по существу, удваивает их экспрессию до «2Х» у мужчин и до «4Х» у женщин. Затем, чтобы скорректировать дисбаланс, который теперь появился у женщин (эффективно у них теперь четыре Х-хромосомы и по две других), женщины «выключали» одну из гиперактивных Х-хромосом, восстанавливая тем самым баланс.

Появление новой технологии, базирующейся на установление последовательности РНК и на структурном анализе протеинов, дал ученым более точные способы измерить экспрессию генов, и ряд опубликованных в последние несколько лет результатов не поддержал идею положительной регуляции Х-хромосомы.

Д-р Либ и его коллеги провели новый анализ полученных в предыдущих экспериментах данных, наряду с новыми данными от людей, мышей, круглых червей и плодовых мушек и обнаружили очевидные данные, что гипотеза положительной регуляции корректна, но с некоторыми интересными видовыми отклонениями. У млекопитающих обоих полов была положительная регуляция экспрессии Х-хромосомы, и затем ее уравновешивание за счет выключения одной Х-хромосомы у особей женского пола. У круглых червей обе Х-хромосомы оставались активными, но гены на обоих имели в два раза пониженную регуляцию. У дрозофил особи мужского пола увеличивали экспрессию генов Х-хромосомы, тогда как у особей женского пола регуляция Х-хромосом не повышалась.