Почему эмбрионы мужского пола развиваются быстрее: генетические ключи

Исследователи из Корнеллского университета обнаружили генетические триггеры, которые заставляют эмбрионы коров мужского и женского пола развиваться по-разному уже через 7–8 дней после оплодотворения. Это фундаментальное открытие имеет значение для здоровья человека (разработка лекарств, ЭКО) и для устойчивости молочной индустрии.

Хотя с 1990-х годов известно, что эмбрионы мужского пола у многих млекопитающих, включая человека, растут быстрее женских, причины этого были неясны.

В статье, опубликованной в Cell & Bioscience, ученые вырастили эмбрионы коров in vitro, проанализировали их генетический пол и провели RNA-секвенирование для оценки экспрессии генов.

Были обнаружены значительные половые различия в регуляции генов:

• Эмбрионы мужского пола делали приоритет на генах, связанных с энергетическим метаболизмом, что ускоряло их рост.
• Эмбрионы женского пола активировали гены, связанные с половой дифференциацией, развитием гонад и воспалительными путями, важными для будущего развития.

По словам соавтора работы Цзинюэ "Элли" Дуань, понимание этих фундаментальных различий на геномном и молекулярном уровнях критически важно для повышения успешности ЭКО у людей и коров, а также для разработки эффективных методов лечения для обоих полов.

«Половой фактор долго игнорировался во многих исследованиях и клинических испытаниях. До недавнего времени большинство исследований на мышах использовали исключительно самцов, как и большинство работ по открытию лекарств», — отметила Дуань.

На этой ранней стадии развития половые гормоны (эстроген, тестостерон) еще не действуют. Прогресс в технологиях секвенирования генома позволил изучить вопрос на уровне всего генома.

«Это может означать, что существует внутренний фактор в нашем геноме, способствующий наблюдаемым различиям, например, половые хромосомы (XX vs. XY) или сцепленные с полом гены, а не только гормональные изменения или факторы среды», — пояснила Дуань.

Коровы являются эффективной моделью для исследований здоровья человека, но их изучение также важно для обеспечения продовольственной безопасности. Понимание и оптимизация репродукции крупного рогатого скота особенно важно для молочной промышленности, которая полагается на ЭКО.

Исследование стало результатом сотрудничества лаборатории Дуань (функциональная геномика) и лаборатории Сун Хон Чонга (репродуктивная медицина). Дальнейшая работа, уже начатая в обеих группах, будет изучать половые различия у эмбрионов от оплодотворения до 8-го дня развития.