Вниманию транссексуалов: для смены пола достаточно блокировать один ген
Ученые Европейской лаборатории молекулярной биологии, работающие под руководством Матиаса Трайера (Mathias Treier), установили, что нокаутирование гена Foxl2 приводит к тому, что яичники взрослых мышей приобретают характеристики мужских половых желез и начинают продуцировать тестостерон. Результаты их работы, опубликованной в декабрьском номере журнала Cell в статье «Somatic Sex Reprogramming of Adult Ovaries to Testes by FOXL2 Ablation», указывают на то, что во взрослом возрасте постоянное функционирование гена Foxl2 необходимо для поддержания женского фенотипа организма, и могут помочь разобраться в механизмах, лежащих в основе женского бесплодия.
Несколько лет назад эта же группа авторов впервые клонировала ген Foxl2 – фактор транскрипции, локализующийся на соматических хромосомах. При нокаутировании этого гена яичники у молодых самок мышей начинали развиваться, но впоследствии атрофировались. Этот ген экспрессирован в течение всей жизни организма, поэтому авторы решили проверить, что произойдет, если его нокаутировать в организме взрослых животных с нормально сформированными яичниками.
Планируя эксперимент, они ожидали, что нокаут этого гена приведет к дегенерации ооцитов (незрелых яйцеклеток), но в целом организм сохранит все физиологические признаки женского пола. Вместо этого у животных произошла полная трансдифференцировка яичников в семенники. Наиболее удивительным оказался тот факт, что «ориентацию» поменяли не половые клетки, а полностью дифференцированные соматические клетки яичников.
Трайер предполагает, что различное поведение гена Foxl2 в период развития и во взрослом возрасте обусловлено тем, что он регулирует работу других генов, играющих важные роли в процессе дифференцировки органов. Считается, что в процессе формирования организма основным сигналом, подавляющим «мужскую» программу развития, является активность гена Wnt4. Однако по окончании формирования женских половых органов этот ген перестает функционировать. Экспрессия гена Foxl2 в течение всей жизни женского организма свидетельствует о его необходимости для поддержания женской физиологии.
Превращение клеток яичников в клетки семенников не оказало никакого влияния на внешний вид животных. Трайер объясняет это тем, что развитие вторичных половых признаков невозможно на этом этапе развития животных. Однако превращение двух типов клеток яичников в клетки семенников произошло в течение всего 48 часов после нокаутирования гена. В связи с этим возникает очень интересный вопрос: каким образом за этот небольшой промежуток времени могла произойти необходимая для такого сложного превращения перестройка хроматина?
Мыши, способные менять пол своих репродуктивных органов во взрослом возрасте, являются ценной экспериментальной моделью. Тот факт, что трансдифференцировка органов происходит во взрослом организме, позволяет исследователям на молекулярном уровне проанализировать генетическую иерархию процесса развития клеток половых органов. Нарушения функционирования гена Foxl2 наблюдаются при женском бесплодии, поэтому специалисты считают, что новая экспериментальная модель позволит изучить роль этого гена в продукции половых гормонов и реализации женской репродуктивной функции.
То, что полностью дифференцированный взрослый орган в определенных условиях способен претерпевать настолько радикальные изменения, само по себе является очень удивительным фактом. Еще десять лет назад исследователи были твердо уверены, что полностью сформировавшийся орган уже не способен к подобным изменениям, однако результаты последних работ, в том числе открытия Шинья Яманакой комплекса четырех факторов, позволяющих превратить соматическую клетку в плюрипотентную, очень сильно пошатнули эту уверенность.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Scientist.
14.12.2009