Гены пола

Стив Джонс: «В этот прекрасный момент ген [SRY] направляет миллионы младенцев на путь мужчины»

Согласно Библии, Ева была сотворена из ребра Адама. Однако генетика удивила не только расистов, доказав, что колыбелью человечества является Африка, но и сторонников дискриминации женщин. ДНК показала, что в Книге Бытия реальность перевернута с ног на голову. Раннее развитие половой системы человека начинается из общих зачатков, а дальнейшая дифференцировка зависит от работы целой сети генов и гормональных сигналов.

В фильме «Моя прекрасная леди» профессор Генри Хиггинс спрашивает: «Почему женщина не может быть больше похожа на мужчину?» Но с точки зрения генетики этот вопрос более интересен и информативен, если его задать наоборот.

Нетти Стивенс

Почему мужчина не может быть больше похож на женщину?

Открытие генетических причин различий между полами было сделано независимо и, что символично, женщиной и мужчиной. В 1905 году биологи Нетти Стивенс и Эдмунд Бичер Уилсон заметили, что мужские и женские клетки отличаются по хромосомному составу. Женские клетки несли две копии крупной хромосомы X, а в мужских содержалась лишь одна копия X и еще одна маленькая хромосома Y. Они обнаружили систему, определяющую пол многих животных, включая людей: женщины несут хромосомы XX, а мужчины - XY.

Эдмунд Бичер

Когда в ходе мейоза происходит расхождение хромосом по гаметам, яйцеклетки всегда несут X, а сперматозоиды — либо X, либо Y. Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом с Х-хромосомой приведет к зачатию девочки, оплодотворение сперматозоидом с Y-хромосомой - мальчика. Первые шесть недель мужские и женские зародыши развиваются одинаково. Так продолжалось бы и дальше, если бы не один ген хромосомы Y. Ген SRY на Y-хромосоме обычно запускает развитие семенников, но половое развитие определяется не одним геном: в нем участвует сеть генов и гормональных сигналов.

Включение мужественности

Ген SRY, открытый в 1990 году Робином Ловеллом-Беджем и Питером Гудфеллоу, получил свое название в результате сокращения фразы «участок Y, определяющий пол» (sex-determing region Y). SRY является биологическим ключом к полу. Рабочая копия SRY обычно запускает путь развития семенников, однако итоговые половые признаки зависят также от множества других генов, работы гонад и чувствительности тканей к гормонам.

Робин Ловелл-Бэдж

Если SRY не начнет действовать в течение семи недель после зачатия или его инструкции не будут услышаны, организм будет развиваться по встроенному женскому пути. Если SRY у зародыша с XY не работает, может нарушиться развитие семенников; сходные различия полового развития могут возникать и из-за вариантов других генов или нарушенной чувствительности к андрогенам. Конкретные анатомические и репродуктивные особенности зависят от причины. В редких случаях SRY может попасть в Х-хромосому в результате процесса, носящего название транслокация. В этом случае, очевидно, люди с XX становятся мужчинами.

SRY включает мужественность. Через пять недель беременности у зародышей начинают развиваться половые органы, которые потенциально могут стать либо яичками, либо яичниками. Затем через две недели, если в дело вступает ген SRY, он приказывает половым органам стать яичками. Если гена SRY нет или он выключен или молчит, то у зародыша разовьются яичники.

Через восемь недель образовавшиеся яички начинают синтезировать мужские гормоны — андрогены, маскулинизирующие тело. Клетки, которые могли бы стать клитором и половыми губами, становятся пенисом и мошонкой, и между этими клетками формируются связи, атрофирующиеся у женщин. SRY делает из человека мужчину.

Различия полов

SRY прежде всего запускает развитие семенников. Поведенческие различия между людьми нельзя надежно свести к действию SRY или нескольких генов Y-хромосомы: на них влияют многие биологические и социальные факторы. Они не программируются напрямую SRY, но некоторые из примерно 85 генов Y-хромосомы могут быть связаны с признаками, чаще наблюдаемыми у мужчин. Но все мужчины равно попадают под влияние этого могущественного гена. Каскад генов, запускаемый SRY, маскулинизирует не только тело, но и разум.

Косвенное генетическое воздействие, наравне с культурой и воспитанием, по крайней мере частично отвечает за типичные мужские качества. Повышенный уровень тестостерона у мужчин делает их более склонными к насилию и риску и может влиять на характер.

Саймон Барон-Коэн из Кембриджского университета предположил, что одним из примеров является большая склонность женщин к эмпатии — они лучше идентифицируют чужие мысли и эмоции и ведут себя соответствующим образом. Мужчины, в среднем, лучше систематизируют — строят и понимают системы, например двигатели, математические задачки и правила «вне игры» в футболе.

Барон-Коэн предполагает, что это может быть связано с воздействием андрогенов в матке. В одном исследовании его команда измерила внутриутробные уровни тестостерона у 235 беременных женщин, которым проводили забор амниотической жидкости для диагностики нарушений плода. Затем ученые наблюдали родившихся младенцев. Дети, на которых воздействовали более высокие концентрации тестостерона, меньше смотрели на лица других людей и обладали лучшими способностями к работе с числами и систематизации.

Это исследование часто неправильно интерпретируют. Оно никоим образом не означает, что лучше быть «систематизатором», чем «эмпатом», или что какая-либо из этих способностей связана с большим интеллектом. Не все мужчины и не все женщины одинаковы. Только в среднем у большинства мужчин будет мозг первого типа, а у женщин — второго, аналогично тому, как мужчины в среднем выше женщин, хотя некоторые женщины выше мужчин.

Однако эти средние вносят вклад в растущее понимание того, что поведение и мышление мужчин и женщин, а не только их половые системы различаются на биологическом уровне. Поэтому связывать сложные различия поведения с единственным геном Y-хромосомы было бы чрезмерным упрощением.

Половой отбор

Хромосомные различия между мужчинами и женщинами позволяют выбрать пол ребенка. Наиболее эффективным методом является создание эмбрионов в ходе экстракорпорального оплодотворения и выделение отдельной клетки для определения хромосомного состава. Только эмбрионы с желаемым полом будут перенесены в матку.

Другой метод, известный как MicroSort, основывается на разных размерах хромосом X и Y. Сперму окрашивают флуоресцентным красителем, помечающим ДНК, и пропускают ее мимо лазера. Поскольку X значительно крупнее, чем Y, сперматозоиды с X будут светиться ярче, и их можно отделить. Метод позволяет увеличить вероятность зачатия ребенка желаемого пола на 70-80%. Данный метод разрешен в США, но не в Великобритании.

Мужественность и здоровье

Сам по себе ген SRY нельзя считать «вредным для здоровья»: различия в средней продолжительности жизни мужчин и женщин связаны с множеством биологических, поведенческих и социальных факторов. Женщины живут дольше мужчин в любом обществе, и одной из причин является гормональный профиль, создаваемый мужским геном. Из-за высокого уровня тестостерона мужчины чаще рискуют и подвергают опасности свою жизнь, будь то неосторожное вождение, агрессивное поведение, курение или употребление наркотиков. Женский гормон эстроген также защищает от сердечно-сосудистых заболеваний, самой распространенной причины смерти у обоих полов. Из основных заболеваний только болезнь Альцгеймера чаще поражает женщин.

Мужской пол также является фактором риска аутизма, который встречается у мальчиков в четыре раза чаще, чем у девочек. Саймон Барон-Коэн предположил, что это может быть связано с повышенным воздействием андрогенов в утробе, приводящим к формированию «экстремально мужского мозга», который часто великолепно систематизирует, но плохо сопереживает.

Саймон Барон-Коэн