Мужчины и женщины отличаются по многим и иногда не совсем очевидным признакам, например, по распространенности некоторых заболеваний и реакции на лекарственные средства. Ученые Института Вейцмана (Weizmann Institute of Science), Израиль, недавно выявили тысячи генов, которые экспрессируются (считываются для выработки белка) по-разному у мужчин и женщин. Исследование показало, что вредные мутации в этих генах, как правило, накапливаются в популяции в большом количестве. Ученые пришли к выводу, что мужчины и женщины проходят разную, но взаимосвязанную эволюцию.
Ранее специалисты задавались вопросом, почему некоторые заболевания получили широкое распространение. В частности, около 15% семейных пар не могут зачать ребенка по причине бесплодия. Мутации, нарушающие процесс репродукции, распространены среди населения. Это выглядит парадоксально, поскольку особи с такими нарушениями не могут оставить потомство, и мутации должны быть быстро вытеснены из популяции в процессе природного отбора. Ученые показали, что мутации в генах, отвечающих за выработку сперматозоидов, сохраняются, поскольку вредны только для мужчин и передаются следующему поколению женщинами.
В ходе нового исследования ученые проанализировали 20 тыс. генов и отметили отличия в их активности в каждой ткани у мужчин и женщин. Было выявлено около 6,5 тыс. генов, активность которых была выше у того или иного пола хотя бы в 1 ткани. Например, выявлены гены, которые интенсивнее функционируют в коже мужчин, чем в коже женщин, что связано с ростом волос на теле. Активность гена, участвующего в построении мышц, была выше у мужчин, чем у женщин, а в случае гена, отвечающего за накопления жира, наблюдалась обратная связь.
Кроме половых органов, молочные железы также имели большое количество различий в активности генов, около половины из которых экспрессировались у мужчин. Поскольку у мужчин есть, но не функционирует система для выработки грудного молока, ученые предположили, что некоторые из этих генов могут подавлять лактацию.
Оказалось, что некоторые гены функционируют только в левом желудочке сердца женщин. Активность одного из этих генов, связанного с поглощением кальция, снижается с возрастом, что приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний и остеопороза после наступления менопаузы. А другой ген, в основном экспрессирующийся в головном мозгу женщин, предположительно, защищает от развития болезни Паркинсона — как известно, это заболевание чаще поражает и раньше проявляется у мужчин. В печени женщин выявлены специфические гены, которые регулируют метаболизм лекарственных средств, что служит доказательством разницы между усвоением некоторых препаратов у мужчин и женщин на молекулярном уровне.
Далее ученые рассмотрели процесс накопления мутаций и давление природного отбора на рассматриваемые гены. Оказалось, что чем сильнее ген функционировал только у одного пола, тем выше вероятность, что мутация в нем сохранится. А в случае с «мужскими» генами природный отбор был слабее, чем в случае с «женскими».
Специалисты объясняют это теорией «сексуальной эволюции». У многих видов самка может производить ограниченное количество потомства, в то время как самец, теоретически, может участвовать в зачатии большего количества особей. Поэтому выживание вида сильнее зависит от жизнеспособности самок, чем самцов, и природный отбор слабее давит на «мужские» гены.
Набор генов почти одинаков у всех людей, но он по-разному используется в разных органах и у представителей разного пола, отметили ученые. Гены, более интенсивно функционирующие у того или иного пола, связаны с высокой вероятностью передачи вредных мутаций, в том числе влияющих на продолжение рода. При этом мужчины и женщины подвергаются разному влиянию природного отбора.
Новое исследование показало важность детального понимания различия в функционировании генов у мужчин и женщин, поскольку это может быть связано с развитием заболеваний и ответом на лечение.
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим