Отримано самці мишей без Y-хромосоми

Біологам вдалося вивести лінію мишей, самці яких позбавлені Y-хромосоми, але можуть виробляти майже нормальні статеві клітини і давати майже нормальне потомство. Робота опублікована журналом, також про неї розповідає прес-реліз Гавайського університету. Стать тварини визначається набором наявних у неї статевих хромосом. Самки несуть дві копії Х-хромосоми (ХХ), а у самців одна з них замінена «чоловічою» Y-хромосомою (XY). Однак важлива не Y-хромосома сама по собі, а гени, що знаходяться на ній, ключовим з яких вважається білковий фактор розвитку насінників, який кодується геном і ще на ранніх стадіях ембріонального розвитку запускає розвиток організму за чоловічим типом. Ще в 2014 році команда професора Гавайського університету Моніки Уорд (Monika Ward) показала, що всього лише двох генів, розташованих на Y-хромосомі у самців мишей, достатньо для того, щоб вони розвивалися за чоловічим типом. Як і можна було очікувати, абсолютно необхідним виявився ген. Пару йому склав ген фактора проліферації сперматогоніїв, який відіграє ключову роль у процесі формування сперматозоїдів. Білковий продукт Eif2s3y дозволяє отримати практично повністю сформовані статеві клітини, довівши сперматогенез до етапу сперматид, гаплоїдних клітин-попередниць. Нещодавно спільно з колегами з французького Університету Екс-Марсель довели цю роботу до логічного кінця, вивівши повністю позбавлених Y-хромосоми самців мишей (XO), сперматиди яких дозволили успішно отримати здорове потомство. Ген автори замінили прямим впливом на ген, який розташований на 11-й хромосомі і є звичайною метою. У нормі білковий фактор розвитку насінників SRY впливає на, і вже він ініціює каскад реакцій, що запускають розвиток за чоловічим типом. Раніше було показано, що підвищена експресія змушує звичайних по хромосомному набору ХХ-самок мишей розвиватися в самців. Так вийшло і у ХО-самців, у яких вчені безпосередньо активували цей ген: у них формувалися зменшені, але в цілому нормальні насінники, де міг протікати сперматогенез. Роль відсутнього гена, необхідного для цього процесу, була покладена на гомологічний ген, що знаходиться на Х-хромосомі. Два гени надзвичайно схожі за нуклеотидною послідовністю, і вчені припустили, що обидва можуть грати подібну роль, а для нормального сперматогенезу важлива кількість їх білкових продуктів. Тому експресія у піддослідних мишей була різко збільшена. Незважаючи на те, що отримана в результаті лінія ГМ-мишей XOSox9,Eif2s3x не мала Y-хромосоми, у самців розвивалися насінники, в яких сперматогенез доходив аж до появи круглих сперматид, які можна використовувати в деяких допоміжних репродуктивних технологіях. Забравши ці «майже зрілі» гамети у піддослідних тварин, вчені успішно запліднили яйцеклітини, з яких сурогатні миші-матері незабаром принесли потомство, цілком здорове і з нормальним терміном життя. З цього потомства вже перше покоління самок і їхні нащадки були повністю фертильні і могли розмножуватися зовсім самостійно. Фертильною виявилася і тривала лінія ХО-самців, хоча без штучного запліднення вони обійтися вже не могли. "Більшість генів Y-хромосоми необхідні для розвитку зрілих сперматозоїдів і нормального запліднення, - говорить Моніка Уорд. - Однак якщо мова йде про штучне запліднення, то, як ми показали, внесок Y-хромосоми вже не такий вже й важливий ".