Гены, управляемые гормонами, контролируют полоспецифичное поведение
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) обнаружили множество генов, на которые влияют мужской и женский половые гормоны — тестостерон и эстроген. Эти гены, в свою очередь, управляют несколькими конкретными типами мужского и женского поведения у мышей.
Исследователи выборочно "выключали" многие из этих генов по одному и обнаружили, что могут манипулировать отдельными поведенческими актами у мышей, такими как половое влечение, желание вступать в драки или готовность уделять дополнительное время заботе о потомстве.
"Это как если бы вы могли разобрать социальное поведение на генетические компоненты", — сказал руководитель исследования Нирао Шах (Nirao Shah), MD, PhD. — "Каждый ген регулирует несколько компонентов поведения, не затрагивая другие аспекты мужского и женского поведения".
Результаты опубликованы в выпуске журнала Cell от 3 февраля 2012 года.
Значение открытия
- Деконструкция сложного поведения: Открытие показывает, что сложное поведение можно разбить на отдельные генетически контролируемые элементы.
- Связь с заболеваниями: Некоторые из идентифицированных генов уже были связаны с различными человеческими расстройствами, которые встречаются с разной частотой у мужчин и женщин. Например, аутизм в четыре раза чаще встречается у мужчин.
- Перспективы для медицины: Понимание генетических основ половых различий в поведении может стать отправной точкой для разработки более эффективных методов лечения психических заболеваний и нейродегенеративных состояний, где такие различия существуют.
Гормоны, гены и поведение: механизм
Ученым давно известно, что половые гормоны оказывают глубокое влияние на поведение. Например:
- Самки мышей, нечувствительные к эстрогену, теряют интерес к сексу и меньше заботятся о потомстве.
- Кастрированные самцы мышей, лишенные тестостерона, становятся менее агрессивными.
Однако механизм этого влияния оставался не до конца ясным. Команда UCSF использовала ДНК-микрочипы для анализа различий в экспрессии генов в гипоталамусе — области мозга, участвующей в восприятии гормонов.
Было обнаружено 16 генов, экспрессия которых различалась у самцов и самок и регулировалась половыми гормонами.
Аналогия: Половой гормон подобен главному рубильнику, подающему электричество в дом. Отдельные гены, на которые влияют гормоны, — это выключатели в каждой комнате, позволяющие, например, включить свет на кухне, оставив спальню темной.
Экспериментальное подтверждение
Манипулируя генами по отдельности (иногда с помощью лекарств), ученые показали, что могут избирательно "отключать" одни поведенческие акты, не затрагивая другие:
- У самцов можно было изменить ритуал спаривания с самками, при этом оставив нормальными их драчливость и маркировку территории.
- У самок можно было модулировать поведение так, чтобы они сохраняли активный интерес к сексу, но меньше заботились о детенышах, или наоборот.
"Другие компоненты мужского и женского поведения оставались неизменными", — отметил Шах.
Это наблюдение предполагает, что, вероятно, существует множество других генов, регулируемых половыми гормонами, которые контролируют иные компоненты мужского или женского поведения.