Половые различия у разных животных возникают по-разному

Гены, из-за которых мужчины отличаются от женщин, в целом отличаются от генов, из-за которых отличаются самцы и самки мышей.

Половой диморфизм, то есть различия между самцами и самками – обычное дело в животном мире. Различия эти касаются не только внешнего облика, но и физиологии, и поведения. Если взять млекопитающих, то у них в первую очередь бросается в глаза разница в размерах тела: самцы обычно крупнее самок, в том числе и у людей. А вот что уже не так бросается в глаза: известно, что от сердечно-сосудистых заболеваний чаще страдают мужчины, а от аутоиммунных – женщины.

Но притом, что половые различия вполне очевидны, мы до сих пор не очень понимаем, как они возникают: какие гены за них отвечают, что эти гены делают и т. д. Конечно, есть X- и Y-хромосомы, но, возможно, дело не только в генах половых хромосом. Свой вклад в половой диморфизм вносят и другие гены – хотя у самцов и самок они одинаковы, но их активность у разных полов может быть разной.

Исследователи из Института Уайтхеда и Массачусетского технологического института сравнили, насколько отличается активность разных генов в 12 тканях у самцов и самок пяти разных видов зверей: у человека, макак, мышей, крыс и собак. Действительно, отличия были, и, если взять разницу в росте, то 12% этой разницы можно отнести на счёт межполовых отличий в активности генов. То есть если ген высокого роста от родителя попадёт и сыну, и дочери, то сын всё равно будет выше, потому что ген по-разному себя ведёт в мужском и женском организме, и в мужском организме он будет более активен. И если взять всю разницу в росте между братом и сестрой, то 12% разницы придётся на такие гены, которые сидят на неполовых хромосомах.

Обнаруженные различия касались не только роста: в статье в Science говорится, что в каждой ткани можно было найти сотни примеров того, как разные гены по-разному работают у самцов и самок. (Ещё раз повторим – речь не о том, что у самца есть какой-то ген, которого нет у самки, или наоборот, а что один и тот же ген, один и тот же вариант гена работает по-разному у «М» и у «Ж».) При этом не стоит забывать, что очень часто признаки, будь то особенности внешнего строения, или особенности физиологии, зависят от большого числа генов – например, тот же рост зависит от работы нескольких сотен генов.

Но самое главное оказалось в том, что у разных видов животных межполовые различия формируются по-разному. Гены, у которых межполовая разница в активности одинаково проявляется у всех видов зверей, составляют всего четверть от всех таких генов. То есть потом, по мере того, как люди, крысы, макаки и пр. эволюционировали сами по себе, их самки и самцы приобретали собственные молекулярно-генетические различия – и эти собственные различия составляют большинство.

Например, известно, что у некоего гена есть варианты, которые повышают вероятность диабета второго типа у женщин. Но если взять мышей, то «аналогичные» диабетические варианты того же гена будут одинаково работать и у самцов, и у самок. Так что полученные результаты по различиям в генетической активности между полами даже с практической точки зрения трудно переоценить.

Но почему гены вообще по-разному работают у самок и самцов? Мы знаем, что активность генов зависит во многом от работы транскрипционных факторов – особых белков, которые садятся на специальные последовательности в ДНК, помогая или запрещая считывать генетическую информацию. Возможно, транскрипционные факторы как-то чувствуют пол, например, из-за присутствия тех или иных гормонов, однако конкретные механизмы здесь ещё предстоит подробно изучить.