Οι επιστήμονες τροποποίησαν το DNA για να μετατρέψουν ένα αρσενικό σε θηλυκό.

Δεν είναι μυστικό ότι η επιστήμη εξελίσσεται με γοργούς ρυθμούς. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε για το δικό μας σώμα. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε από το σχολείο ότι ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων Χ στο γονιδίωμα σημαίνει ότι θα γεννηθεί ένα κορίτσι, και η παρουσία των χρωμοσωμάτων Χ και Υ υποδηλώνει τη γέννηση ενός αγοριού. Γνωρίζουμε όμως ποιες διαδικασίες ελέγχουν όλα αυτά;

Πρόσφατα, οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν το λεγόμενο «άχρηστο» DNA. Το αποτέλεσμα τους εξέπληξε: οι γενετιστές κατάφεραν να αλλάξουν το φύλο ενός τρωκτικού χωρίς να επηρεάσουν τα φυλετικά χρωμοσώματα.

Η ανακάλυψη έγινε από μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τη συγγραφέα του ερευνητικού έργου Robin Lowell-Badge, εκπρόσωπο του Ινστιτούτου Francis Crick του Λονδίνου. Οι ειδικοί διαπίστωσαν ότι ένα ζεύγος γονιδίων είναι υπεύθυνο για την διέγερση του μηχανισμού της σεξουαλικής ανάπτυξης: το γονίδιο Sox9 και το γονίδιο Sry. Το ένα από αυτά σχηματίζει τα επόμενα γεννητικά όργανα από μέρη των δομών των γεννητικών κυττάρων. Το επόμενο γονίδιο «ενεργοποιείται» μετά τον πλήρη σχηματισμό του φύλου του εμβρύου. Και μετά υπάρχουν και άλλα: εάν το Sry υποστεί βλάβη, το θηλυκό έμβρυο γίνεται αρσενικό.

Οι ερευνητές δεν σταμάτησαν εκεί. Συνεχίζοντας το πείραμα, ανακάλυψαν ένα τμήμα «άχρηστου» DNA δίπλα στο γονίδιο Sox9. Αυτό το τμήμα έλαβε το «όνομά» του - Enh13. Η ιδιότητά του είναι να αναγκάζει τις κυτταρικές πρωτεΐνες να αποκρυπτογραφήσουν το χρωμοσωμικό τμήμα στο οποίο βρίσκεται το γονίδιο Sox9. Αυτό αυξάνει την ενεργό του ικανότητα, ενεργοποιώντας τον μηχανισμό ανάπτυξης σύμφωνα με τον αρσενικό τύπο.

Μετά από αυτό, οι επιστήμονες διεξήγαγαν ένα πείραμα, διασταυρώνοντας ένα ζευγάρι τρωκτικών: το πρώτο άτομο είχε κατεστραμμένο Enh13 και το άλλο είχε ένα άθικτο. Καθώς αναπτύσσονταν, ορισμένα έμβρυα ανήκαν σε θηλυκά και άλλα σε αρσενικά. Οι ειδικοί περιόρισαν τη δραστηριότητα του λειτουργικού γονιδίου Enh13, μετά το οποίο όλα τα αρσενικά άτομα έχασαν τα αρσενικά χαρακτηριστικά τους με τη μορφή γεννητικών οργάνων: αντ' αυτού, εμφανίστηκαν θηλυκά χαρακτηριστικά. Ως αποτέλεσμα, όλα τα γεννημένα τρωκτικά είχαν θηλυκά χαρακτηριστικά, παρά το γεγονός ότι στην αρχή της εγκυμοσύνης όλα ήταν αντίστροφα.

Με βάση τα αποτελέσματα των πειραμάτων, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι περισσότερες αλλαγές και διαταραχές που επηρεάζουν τη σεξουαλική ανάπτυξη των θηλαστικών μπορεί να είναι αποτέλεσμα μεταλλάξεων στα προαναφερθέντα γονίδια ή στο «άχρηστο» DNA. Άλλωστε, δεν προκαλούνται σε όλες τις περιπτώσεις οι σεξουαλικές αποκλίσεις από τον κανόνα από βλάβη στις σεξουαλικές κυτταρικές δομές.

Παρεμπιπτόντως, όταν μιλούσαν για «άχρηστο» DNA, οι επιστήμονες εννοούσαν πάντα αλληλουχίες γονιδιωματικού DNA των οποίων οι λειτουργίες δεν έχουν ακόμη προσδιοριστεί. Πρόσφατα, το ζήτημα αυτό έχει μελετηθεί ιδιαίτερα προσεκτικά: οι ειδικοί κατάφεραν να ανακαλύψουν ότι περίπου το 92% του DNA, που προηγουμένως θεωρούνταν «άχρηστο», στην πραγματικότητα ελέγχει τη δραστηριότητα των ενεργών γονιδίων. Μερικά από αυτά καθορίζουν την κυτταρική εξειδίκευση, άλλα είναι υπεύθυνα για κληρονομικές παθολογίες κ.λπ.

Η πρόοδος της ασυνήθιστης μελέτης περιγράφεται στις σελίδες του περιοδικού Science.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]