Действительно ли нужна Y-хромосома?

В организме человека пол определяется двумя хромосомами: Х и Y. Пара Х дают девочку, а Х и Y — мальчика. Тем не менее, если Х несет в себе сотни генов, которые играют важнейшую роль для формирования всего тела, а не только половой системы, Y выглядит на порядок беднее. Она потеряла множество генов с момента своего появления в мире живых и, хотя ее упадок, по всей видимости, остановился порядка 25 миллионов лет назад, эта хромосома кажется нацеленной на выполнение одной главной задачи: формирование мужского пола и производство сперматозоидов. Отсюда и вопрос, который ставят перед собой некоторые ученые: сколько генов нужно для осуществления двух этих функций?

Если верить опубликованному в журнале Science американскому исследованию, то правильный ответ — это самый простой ответ (по крайней мере, для мышей): две задачи — два гена. Написавшая статью группа ученых из Гавайского университета использовала ген Sry, который во время внутриутробного развития зародыша направляет формирование половых органов в сторону яичек. Ученые установили, что помимо него требуется по меньшей мере еще один ген, так как полученные таким образом особи были бесплодными: процесс производства сперматозоидов оказался неполным. Тогда они добавили ген Eif2s3y, который разблокировал сперматогенез у мышей.

Тем не менее, результат оказался неидеальным. У выращенных мышей наблюдались отличия в половых органах по сравнению с обычными. Кроме того, процесс формирования половых клеток был неполным: он останавливался на стадии сперматид, которая предшествует стадии сперматозоидов. Другими словами, у этих мышей не могло быть потомства. Тогда ученые решили проверить, реально ли в таком случае помочь природе методом искусственного оплодотворения. Оказалось, что можно. Выращенные подобным образом мышата были здоровыми, а по достижению половозрелости смогли дать потомство. То есть, грубо говоря, двух генов Y-хромосомы достаточно для формирования мужской особи.

Хотя, по словам ученых, этот результат вовсе не обязательно может быть применим к людям (у них нет гена Eif2s3y), он все равно открывает путь для размышлений о том, что же на самом деле представляет собой мужской пол. Последний параграф опубликованного в Science исследования начинается с такой фразы: «Учитывая, что нам удалось получить живое потомство с помощью зародышевых клеток (то есть клеток, которые способны дать гаметы, прим.ред.), всего с помощью двух генов Y-хромосомы, возникают вопросы насчет значимости Y-хромосомы в формировании мужских особей». Если проще, вопрос можно поставить следующим образом: действительно ли нам так нужна Y-хромосома?

Но не стоит путать: вопрос не в том, можем ли обойтись без мужчин и ограничиться искусственным оплодотворением, а в том, нужна ли на самом деле мужчинам эта маленькая хромосома, которая до настоящего момента считалась чуть ли не воплощением мужественности. В исследовании подчеркивается, что для успешного формирования самца, как у мышей, так, вероятно, и у человека, требуется чуть больше двух генов. Тем не менее, это не означает, что для нормальной работы этим генам нужно быть там, где они сейчас! В животном мире полно примеров видов, самцы которых давно избавились от Y-хромосомы и прекрасно обходятся одной лишь Ххромосомой (например, кузнечики, саранча и тараканы).

Как отмечает руководитель исследования Моника Уорд на сайте ScienceBlog, «от Y-хромосомы у мышей вообще можно было бы полностью избавиться, если бы для двух этих генов нашлось подходящее место». В целом, можно так же рассматривать и передачу их функций другим. Моника Уорд также отметила, что пыталась выявить в других хромосомах гены, которые взаимодействуют с генами Y-хромосомы. Ее мысль заключалась в том, чтобы активизировать эти «партнерские» гены так, чтобы они взяли на себя роль своих «собратьев» и отправили Y-хромосому на задворки эволюции...