mamifere cromozomii au o influență imensă asupra faptului că un individ se dezvoltă ca bărbat sau femeie – dar un nou studiu dezvăluie că atracția acestor cromozomi sexuali poate fi depășită de molecule minuscule numite microARN.
Studiul, publicat pe 7 mai în jurnal Comunicarea naturiia arătat că ștergerea genelor din spatele microARN-urilor specifice ar putea transforma șoarecii masculi în femele în uter, declanșând o inversare completă a sexului.
„Nu ne așteptam ca rezultatele să fie la fel de spectaculoase precum sunt”, coautor al studiului Rafael Jiménezprofesor de genetică la Universitatea din Granada, a declarat pentru Live Science.
Determinarea sexului la mamifere se bazează pe un echilibru fin între seturi „opuse” de gene – una care conduce la dezvoltarea caracteristicilor feminine, cum ar fi ovarele, și alta care produce caracteristici masculine, cum ar fi testiculele. La începutul dezvoltării unui animal, cântarul se înclină într-un fel sau altul, ducând la o cascadă ireversibilă de pași care se termină în dezvoltarea oricărui set de organe sexuale.
„Într-un stadiu foarte incipient al dezvoltării noastre, toate mamiferele au capacitatea de a fi bărbați sau femei, potențial”, a spus coautorul studiului. Francisco Barrionuevoprofesor de genetică la Universitatea din Granada.
Legate de: Cromozomul Y uman a fost în sfârșit secvențiat complet, la 20 de ani după prima schiță
O genă numită SRY, care se găsește doar pe cromozomul Y, declanșează seria de evenimente care formează testiculele. Absența genei la indivizii cu doar cromozomi X are ca rezultat formarea ovarelor. Oamenii de știință știu multe despre genele implicate în producerea proteinelor necesare acestor procese. Dar o mare parte din ADN-ul mamiferelor – inclusiv aproximativ 98% din genomul uman – nu codifică nicio proteină, așa că oamenii de știință nu erau siguri ce rol joacă aceste alte gene în determinarea sexului, dacă este cazul.
Îndelung luat în considerare „ADN nedorit”, aceste întinderi de material genetic sunt convertite în molecule numite necodificatoare ARN, mai degrabă decât proteine. ARN-ul poate afecta multe procese biologice. Aproximativ un sfert din aceste molecule sunt microARN, care se pot ataşa de numeroase gene şi pot regla nivelurile de activitate ale acestora.
Din mii de microARN-uri cunoscute, echipa sa concentrat pe un grup de șase despre care se știe că interacționează cu genele implicate în determinarea sexului. Ei au șters aceste molecule din fetușii de șoareci în creștere care aveau cromozomi fie XY, fie XX. Șoarecii XX au dezvoltat ovare, așa cum era de așteptat, dar șoarecii XY au prezentat semne timpurii de dezvoltare a uterului și au avut ovare imposibil de distins de cele de la șoarecii XX.
„Am văzut gonada [under the microscope] și era plin de semnal pentru acest marker feminin,” Alicia Hurtado, primul autor al studiului și cercetător postdoctoral la Centrul Andaluz de Biologie a Dezvoltării din Sevilla, a declarat pentru Live Science. Pentru a confirma rezultatele, au repetat experimentele de mai multe ori, folosind diferite strategii pentru a șterge microARN-urile.
Pentru ca testiculele să se dezvolte corect la animalele XY, proteina produsă de gena SRY trebuie făcută în cantitățile adecvate și la momentele potrivite. Absența celor șase microARN la șoarecii XY a făcut ca această proteină să fie produsă cu aproximativ 12 ore mai târziu decât în mod normal, au descoperit cercetătorii. Acest lucru, la rândul său, a afectat producția unei proteine diferite, care este esențială pentru creșterea organelor sexuale masculine. În cele din urmă, acest lanț de evenimente a dus la inversarea sexului a șoarecilor.
“[These findings] se potrivește foarte bine cu ceea ce știm, doar că aduce un alt strat de complexitate”, a spus Serge Nef, profesor de medicină genetică și dezvoltare la Universitatea din Geneva, care nu a fost implicat în studiu. „Este o cărămidă suplimentară în înțelegerea noastră a întregului [sex determination] proces la mamifere”, a spus el pentru Live Science.
Deși studiul a fost făcut doar la șoareci, cele șase microARN-uri cheie se găsesc la toate vertebratele și datează de la primele vertebrate, acum aproximativ 500 de milioane de ani. Prin urmare, este foarte probabil ca acest grup de microARN să funcționeze în mod similar și la alte mamifere, inclusiv la oameni.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!