Как недостаток железа у беременных мышей влияет на пол плода: новое исследование

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует удивительную связь между уровнем железа у беременных мышей и развитием пола плода. Оказалось, что при дефиците железа у эмбрионов с Y-хромосомой могут развиться яичники вместо семенников. Это противоречит устоявшемуся представлению о том, что пол определяется исключительно половыми хромосомами.

Роль SRY гена и железа в определении пола

У млекопитающих наличие Y-хромосомы (например, XY) обычно приводит к развитию семенников, пениса и внутренних протоков для транспортировки сперматозоидов. В то время как особи без Y-хромосомы (XX) развивают яичники, клитор и соответствующие репродуктивные структуры. Ключевым игроком в этом процессе является ген Sex-determining Region of the Y chromosome (SRY), который кодирует SRY-белок. Именно этот белок запускает превращение недифференцированных тканей в семенники.

Как железо влияет на работу SRY гена

Однако для производства SRY-белка необходимо, чтобы молекулы, блокирующие ген SRY, были удалены специальным ферментом. Этот фермент, в свою очередь, требует наличия железа. При дефиците железа в организме матери синтез SRY-белка снижается. В исследовании это привело к развитию яичников у XY-эмбрионов или даже к смешанному развитию гонад (семенник с одной стороны и яичник с другой).

Изменение пола у взрослых мышей

Это не первый случай, когда у мышей наблюдалось изменение пола. Даже у взрослых особей возможна трансформация гонад (из яичников в семенники или наоборот), если изменить активность определенных генов.

• «Команда семенников» — гены, активируемые SRY-белком, которые приводят к развитию мужских гонад.
• «Команда яичников» — гены, отвечающие за формирование женских половых органов.

Раньше считалось, что «игра» между этими командами заканчивается внутриутробно. Но эксперименты показали, что повреждение ключевого гена у взрослых мышей может привести к смене пола.

Разнообразие биологического пола у людей

Хотя подобные изменения пола пока наблюдались только у мышей, у людей также встречаются случаи несоответствия между половыми хромосомами, гонадами и гениталиями. Например:

При врожденной гиперплазии надпочечников (ВГН) люди с XX-хромосомами могут развивать промежуточные гениталии из-за избытка андрогенов. Это состояние встречается у 1.5% населения.

Другие примеры включают полную или частичную нечувствительность к андрогенам, когда организм не реагирует на мужские гормоны, что приводит к развитию женских гениталий у людей с Y-хромосомой.

Таким образом, биологический пол — это не бинарная система, а спектр различных вариаций, зависящих от множества факторов, включая питание, генетику и гормональный баланс.