Ученые обнаружили 6,5 тыс. генов отличающих мужчин и женщин

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 5 мая – РИА Новости. Израильские генетики проследили за активностью всех генов в организме мужчин и женщин и пришли к выводу, что работа примерно 6,5 тысяч из них различается, сообщает пресс-служба Института науки Вейцманна.

Что интересно, чем более «однополым» был тот или иной ген, тем меньше он подвергался действию естественного отбора, и это особенно сильно проявлялось среди «мужских» генов. Это может быть связано с тем, что самки млекопитающих могут произвести ограниченное число потомства, тогда как плодовитость самцов ничем не ограничена. Выживание вида в большей степени зависит от «качества» генов самки, чем самца, и поэтому гены последних отбираются не так тщательно», — рассказывает Моран Гершони (Moran Gershoni) из Института науки Вейцманна в Реховоте (Израиль).

Как рассказывает Гершони, и мужчины, и женщины, обладают фактически одинаковой ДНК, за исключением небольшой «мужской» Y-хромосомы, присутствующей только у мужчин и содержащей в себе относительно небольшое число «рабочих» генов. Недавние опыты на мышах показывают, что полноценный мужской организм можно вырастить и без нее, перенеся всего два гена из Y-хромосомы в другую часть генома.

Несмотря на это, работа организма представителей сильного и слабого полов кардинально отличается. К примеру, многие болезни, такие как гипертония, рассеянный склероз или бесплодие, гораздо чаще поражают женщин, чем мужчин, а аутизм является типично «мужской» проблемой.

Изучая несколько случаев бесплодия в прошлом, Гершони и его коллега Шмуэль Питроковский заинтересовались, почему подобные болезни, во многом обусловленные генетическими факторами, встречаются гораздо чаще, чем следует из теории эволюции.

Для ответа на этот вопрос ученые взяли пробы крови и тканей тела у 550 мужчин и женщин, расшифровали их ДНК и проанализировали, какие гены были активными в разных клетках их организма.

Как оказалось, достаточно весомая часть генов – около четверти от известного нам набора участков ДНК, кодирующих белки — работала совершенно по-разному в организме мужчин и женщин.

Львиная доля из них, около шести тысяч генов, была связана с работой всего одного типа ткани – грудей и молочных желез. Большая часть остальных генов также была связана с работой одного органа, и лишь три десятка генов влияли на работу сразу шести и более тканей. Что интересно, некоторые гены, расположенные на женской X-хромосоме, гораздо более активны в организме мужчин, чем женщин. Однозначного объяснения этому пока нет.

Отличия в работе примерно сотни генов, связанных с сердцем, сосудами, жировой тканью и другими жизненно важными органами, могут объяснять, как считают ученые, разницу в предрасположенности к болезням. К примеру, ген NPPB, отвечающий за защиту сердца от инфарктов и круговорот кальция, был особенно активен в теле молодых девушек, но резко снижал свою активность при наступлении менопаузы. Подобное поведение этого участка ДНК объяснеят, почему женщины в возрасте чаще страдают от остеопороза и проблем с сердцем.

Аналогичным образом, другие гены были более активны в мозге женщин, чем мужчин, что может объяснять, почему последние чаще страдают от болезни Паркинсона, чем представительницы слабого пола. Дальнейшее изучение этих генов, как надеются ученые, поможет понять, как различается работа организма мужчин и женщин и разрабатывать методики лечения болезней с учетом этих особенностей.

Версия 5.1.11 beta. Чтобы связаться с редакцией или сообщить обо всех замеченных ошибках, воспользуйтесь формой обратной связи.

© 2018 МИА «Россия сегодня»

Учредитель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Международное информационное агентство «Россия сегодня» (МИА «Россия сегодня»).

Главный редактор: Анисимов А.С.

Адрес электронной почты Редакции: [email protected]

Настоящий ресурс содержит материалы 18+

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

• не соответствует тематике страницы;
• пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
• нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
• содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
• содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
• содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
• нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
• содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
• содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
• преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
• имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
• содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
• рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
• содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
• является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
• автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
• автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
• автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты [email protected]

В письме должны быть указаны:

• Тема – восстановление доступа
• Логин пользователя
• Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Стало известно, почему бесплодие — широко распространенная проблема

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.

Комментарии

Нет комментариев к этому материалу. Прокомментируйте первым

Ученые объяснили разницу между мужчинами и женщинами

Дело оказалось в 6,5 тысячах генов

Исследователи из Института Вейцмана впервые полностью описали половые особенности экспрессии генов, общих для женщин и мужчин, сообщает РИА VladNews со ссылкой на naked-science.

Изучение того, как разные гены экспрессируются у мужчин и женщин, важно для понимания эволюции человека и разработки новых терапевтических стратегий. Примером такой специфики является половой диморфизм: например, он выражается в особенностях анатомии, строения и работы мозга, поведении и смертности. В 2012 году международная группа ученых обнаружила, что только в B-лимфоцитах на экспрессию с учетом пола влияют около 15 процентов локусов количественных признаков (QTLs). При этом носителями большинства таких генов, как предполагается, выступают представители обоих полов, и хотя мутации в них зачастую накапливаются по одной линии, ограничения отбора могут приводить к распространению аномалии на другой пол, повышая популяционный риск.

Специфическая экспрессия более ста генов была обнаружена в скелетных мышцах, коже, подкожной жировой клетчатке, передней поясной коре (всего — в семи из 13 тканей мозга) и левом желудочке сердца. В частности, у мужчин ген MUCL1гиперэкспрессировался в коже, тогда как у женщин — в молочных железах. Схожие различия были характерны для тканей печени. Дополнительно ученые оценили связь генов с риском различных заболеваний и особенностями работы внутренних органов. Анализ показал, что «женские» гены положительно коррелируют с метаболизмом глюкозы, ожирением, болезнями мышц и кардиомиопатией. В свою очередь, «мужские» гены, помимо метаболизма глюкозы (также специфического), ассоциировались с иным молекулярным механизмом сокращения мускулатуры.

К генам, экспрессия которых сильнее (не более чем на 10 процентных пунктов) проявлялась только у одного пола, авторы отнесли 1559 участков ДНК. Большинство из них (82,6 процента) оказались «мужскими» и гиперэкспрессировались в яичках. Также многие из этих генов были связаны с предстательной железой и кожей. У женщин такие гены были найдены в репродуктивной системе и тканях мозга. По словам ученых, результаты подтверждают эволюционную важность различий в строении и работе половых органов мужчин и женщин. В этом смысле примечательно, что десятки генов специфически экспрессировались у мужчин в тканях кожи, не связанных с функцией продолжения рода напрямую. Полученные данные проясняют генетические отличия между полами.

Подробности работы представлены в журнале BMC Biology.

Ранее исследователи показали, как особенности генома могут влиять на внезапную и раннюю смертность у мужчин.

Биологи нашли гены, по-разному работающие у мужчин и женщин

Биологи нашли гены, по-разному работающие у мужчин и женщин

У мужчин и женщин практически одинаковый генотип, но проявляется он по-разному. Это выражается в физиологических и анатомических отличиях — в частности, разные полы бывают больше подвержены разным заболеваниям и имеют разную восприимчивость к лекарствам. В основном различие между полами достигается за счет различия в экспрессии ряда генов. Израильские ученые выяснили, каких именно генов это касается, а кроме того, обнаружили, что на эти гены действуют более слабые силы естественного отбора, что в ряде случаев связано с нарушением функций репродуктивной системы. Исследование опубликовано в BMC Biology.

Ученые проанализировали транскриптомные данные 357 мужчин и 187 женщин, взятые из проекта GTEx и включающих 53 типа тканей. Исследователей интересовали гены, экспрессия которых различается у мужчин и женщин хотя бы в одном из этих типов тканей. Среди двадцати тысяч проанализированных генов таких оказалось около шести с половиной тысяч. Функции некоторых из них ученые описывают в своей работе.

Гены, по-разному экспрессирующиеся в женской и мужской коже, по-видимому, отвественны за разные типы волосяного покрова, в мышцах — за большую мышечную массу мужчин, а гены, ответственные за жировой запас, обеспечивают более крупные объемы жировых отложений у женщин. У мужчин обнаружились гены, работающие в молочных железах, которые при этом не экспрессируются у женщин — по-видимому, они подавляют лактацию. У женщин гены, работающие в левом предсердии в юном возрасте, по-видимому, защищают сердце от перегрузок; с возрастом их экспрессия резко снижается, что, вероятно, подвергает организм бóльшему риску по отношению к ряду сердечных заболеваний.

Удивительным образом выяснилось, что на такие «поло-специфичные» гены слабее действует естественный отбор. Они быстрее накапливают мутации, и именно это может служить причиной различиям в подверженности разным заболеваниям — например, болезни Паркинсона, которая реже присуща женщинам. Оказалось, кроме того, что именно у мужчин отбор действует особенно слабо. В сущности, отмечают ученые, с некоторой точки зрения эволюцию человека можно рассматривать как коэволюцию мужчин и женщин, на которых действуют разные селекционные силы.

Распределение генов, экспрессирующихся по-разному у мужчин и женщин, в разных тканях

Moran Gershoni and Shmuel Pietrokovski / BMC Biology, 2017

Интересно, что наибольшее число по-разному работающих у мужчин и женщин генов обнаружилось в молочных железах, а наименьшее — в коре головного мозга. Раньше мы уже рассказывали о том, что нейробиологи тоже пришли к выводу, что мозг женщин и мужчин работает одинаково.

Многие по-разному экспрессирующиеся гены ответственны за полноценную работу репродуктивной системы человека. Ученые отдельно отмечают этот факт, связывая его с известной проблемой планирования семьи. Около 15 процентов пар, пытающихся завести детей, не преуспевают в этом отношении. Этот аспект человеческой популяции удивителен, поскольку эволюция, в теории, должна первым делом избавляться от мутаций, делающих особей неспособными к размножению. Возможно, именно накопление вредных мутаций в генах, различающихся у женщин и мужчин и ответственных за репродуктивную функцию, приводит к такому результату. При этом у женщин отбор действует все-таки сильнее — возможно, вследствие того, что в природе самки потомства, чем самцы, комментируют ученые, и для самок действие отбора, удаляющего вредные мутации, является более существенным.

Непознанный мир

У ченые-генетики из Израиля провели исследование мужских и женских генов, в ходе которых следили за их активностью. В результате было установлено, что между мужскими и женскими генами существует более 6,5 тысяч различий в работе.

По словам Морана Гершони из израильского Института науки Вейцманна, самое интересно, что чем более однополым был тот или иной ген, тем в меньшей степени на него действовал естественный отбор. Более сильно подобное проявлялось среди мужских генов. Ученые предполагают, что это может быть связано с ограниченными возможностями самок млекопитающих к воспроизведению потомства, в то время как плодовитость самцов не ограничивается ничем. Выживание вида гораздо больше зависит от того, насколько качественны гены самки, нежели самца, поэтому отбор последних происходит не насколько тщательно.

Как отмечает Гершони, у женщин и у мужчин присутствует практически одинаковая ДНК, исключая небольшую «мужскую» Y-хромосому, которая имеется исключительно у мужчин и содержит небольшое количество рабочих генов. После проведения исследований на мышах было установлено, что вполне возможно вырастить полноценный мужской организм без этой хромосомы, при этом перенеся всего несколько генов из нее в другую часть генома.

В то же время, женский и мужской организмы работают совершенно по-разному. Так, в частности, такие заболевания, как рассеянный склероз, гипертония или бесплодие намного чаще встречаются у женщин, нежели у мужчин, в то время как аутизм – это типично мужская проблема.

В ходе изучении нескольких случаев бесплодия, у Гершони и его коллеги Шмуэля Питоковского вызвал интерес тот факт, что заболевания подобного рода, которые в основном обусловлены генетическими факторами, случаются намного чаще, нежели следует из теории эволюции.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи взяли пробы тканей тела и крови у 550 женщин и мужчин, после чего расшифровали ДНК и провели анализ активности генов в разных клетках организма.

Как было установлено, довольно значительная часть генов – примерно четверть из всех известных науке участков ДНК, которые занимаются кодированием белков – работают в мужском и женском организмах совершенно по-разному.

Большинство из них, примерно шесть тысяч генов, оказались связаны с работой одного типа ткани – молочных желез и грудей. Остальные гены в большинстве своем также были связаны с работой этого органа, и только около тридцати генов оказывали влияние на работу одновременно шести и более тканей. Самое интересное, что часть генов, расположенных на женской Х-хромосоме, оказались более активными в мужском организме, нежели в женском. Ученые в настоящее время пока не в состоянии дать внятное объяснение этому.

Как утверждают специалисты, определенные отличия в работе приблизительно сотни генов, которые связаны с сосудами, сердцем, а также другими жизненно важными органами, могут объяснять то, что женский и мужской организмы по-разному предрасположены к заболеваниям. Так, в частности, ген NPPB, который отвечает за круговорот кальция и защиту сердца от инфарктов, наиболее активен был в организме молодых девушек, однако резко снижал свою активность в организме зрелых женщин с наступлением менопаузы. Это позволило ученым предположить, что подобное поведение данного участка ДНК может объяснить, почему зрелые женщины намного чаще страдают от проблем с сердцем и остеопороза.

Таким же образом, утверждают эксперты, другие гены более активно работают в женском мозге, нежели в мужском, что объясняет, почему мужчины гораздо чаще представительниц прекрасного пола страдают от болезни Паркинсона. Исследователи надеются, что благодаря дальнейшему изучению этих генов они смогут понять различия в работе мужского и женского организма и на основании этого разработать новые методики лечения заболеваний с учетом всех особенностей.

Статья написана по материалам сайтов: ria.ru, www.apteka.ua, vladnews.ru, oko-planet.su, tainy.net.

»