Управление полом потомства: новая технология сортировки сперматозоидов

Всем известно, что пол будущего ребёнка определяет сперматозоид: если он несёт Х-хромосому — будет девочка, если Y — мальчик. Хромосомы эти — как братья, но не близнецы. X больше и «тяжёлее» по генетическому набору, Y — компактнее и легче. Учёные давно ломали голову: можно ли этим различием воспользоваться? Оказывается, можно, и японские исследователи из Хиросимского университета нашли весьма изящный способ. Об их работе пишет Science Magazine, и это не фантастика, а почти что ювелирная работа с живыми клетками.

В чём же фокус? Учёные обратили внимание на два специфических гена — Toll-подобных рецептора 7 и 8. Звучит сложно, но суть проста: эти гены активны только на Х-хромосоме. Они кодируют рецепторы, которые сидят прямо на хвосте и средней части сперматозоида. Представьте себе крошечный молекулярный «маячок», который есть только у носителей Х-хромосомы. Гениально, правда?

В эксперименте на мышах сперму поместили в специальный раствор с молекулами, которые связываются именно с этими рецепторами и их активируют. Что произошло? В Х-сперматозоидах, которые несли «женскую» хромосому, производство энергии замедлилось. А вот Y-сперматозоиды, у которых этих генов и рецепторов просто нет, остались бодры и полны сил. Разделение пошло почти само собой.

Дальше — самое интересное. Учёные просто посмотрели, кто как плавает. Обработанные Х-сперматозоиды стали двигаться почти в два раза медленнее! При этом они не теряли жизнеспособности и могли оплодотворять яйцеклетку. Получилась естественная сортировка: «быстрые» Y и «медленные» X. Проще некуда.

Результаты поражают: когда для оплодотворения использовали «медленную» фракцию, 81% потомства оказались самками. А если брали только «быстрые» сперматозоиды — 90% детёнышей были самцами. Для сравнения, в природе соотношение обычно 50 на 50.

Почему это важно? Существующие методы разделения спермы (например, окрашивание или сортировка по размеру хромосомы) — дорогие и небезопасные для хрупких клеток. Новый же подход, как утверждают авторы, дёшев и не вредит ДНК. Настоящий прорыв для животноводства!

Исследователи в первую очередь планируют применять методику в сельском хозяйстве. Например, для молочных ферм выгодно получать больше тёлочек. А что насчёт людей? Теоретически, подобная стратегия могла бы позволить выбирать пол ребёнка. Но учёные осторожничают: не факт, что это сработает на человеческой сперме. Да и этическая сторона вопроса пока что перечёркивает все подобные планы. Стоит ли игра свеч?

Кстати, пока одни учатся управлять полом, другие расшифровывают язык ДНК. Калифорнийские исследователи, например, создали алгоритм, который отличает «работающие» гены, производящие белок, от «молчащих». Это тоже может перевернуть наше понимание эволюции и генной инженерии. Мир биологии не перестаёт удивлять.