Эпигенетический механизм контролирует «включение» мужских признаков у эмбриона

Чтобы стать мужчиной, мало просто иметь среди хромосом мужскую Y-хромосому, нужно ещё, чтобы гены на ней вовремя включились. Эта функция лежит на гене SRY, который тоже находится на Y-хромосоме и кодирует транскрипционный фактор, управляющий активностью других генов.

От SRY у млекопитающих зависит формирование семенников; если SRY не работает, то вместо мужчины получается женщина с мужским набором половым хромосом (синдром Суайра).

Но регуляторные схемы в молекулярной биологии редко бывают «одноэтажными», так что есть свой регулятор и у гена SRY. Питер Купман из Квинслендского университета (Австралия) вместе с коллегами из Киотского университета (Япония) обнаружил эпигенетический регулятор, необходимый для «включения» мужского пола. Им оказался фермент Jmjd1a, относящийся к семейству гистоновых деметилаз.

ДНК связана с гистонами, которые нужны для упаковки, компактизации нуклеиновой кислоты и одновременно регуляции активности зашифрованных в ней генов. В упакованной ДНК гистоны не дают белкам, участвующим в синтезе РНК, приблизиться к ДНК-шаблону. При этом сами гистоны подвергаются модификациям, и среди этих модификаций есть метилирование, когда на ту или иную аминокислоту белка навешивается метильная группа. Метилирование гистонов обычно означает подавление активности тех генов, с которыми они связаны; если же метильную группу с гистона снять, ДНК откроется для работы.

Как легко догадаться, деметилаза Jmjd1a именно это и делает: она освобождает ген SRY из гистонового «плена».

Иными словами, быть индивидууму мужчиной (самцом) или нет, определяется работой одного из эпигенетических механизмов клетки. Авторы работы надеются, что их результаты помогут лучше понять природу различных генетических расстройств, связанных с формированием признаков пола.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Квинслендского университета. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.