Исследователи из Корнелла обнаружили генетические триггеры, которые вызывают различия в развитии эмбрионов крупного рогатого скота мужского и женского пола уже через 7–8 дней после оплодотворения. Это открытие в фундаментальной науке имеет значение для здоровья человека, например, для разработки лекарств и экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), а также для здоровья крупного рогатого скота и устойчивости молочной промышленности.
Учёные знали ещё с 1990-х годов, что эмбрионы мужского пола у многих видов млекопитающих, включая человека, растут быстрее, чем эмбрионы женского пола. Но до сих пор причины этого были неясны.
В статье, опубликованной в журнале Cell & Bioscience, учёные из Корнелла вырастили эмбрионы крупного рогатого скота в чашках Петри, затем проанализировали их генетический пол и секвенирование РНК, которое показывает, как экспрессируются гены.
Они обнаружили значительные половые различия в регуляции генов: эмбрионы мужского пола отдавали приоритет генам, связанным с энергетическим метаболизмом, что приводило к их более быстрому росту по сравнению с эмбрионами женского пола. Эмбрионы женского пола подчёркивали гены, связанные с половой дифференциацией, развитием гонад и воспалительными путями, которые важны для будущего развития.
Понимание этих фундаментальных половых различий на геномном и молекулярном уровнях критически важно для повышения эффективности ЭКО у людей и коров, а также для разработки методов лечения, которые будут работать как для мужчин, так и для женщин, — сказала Джинджю «Элли» Дуань, доцент кафедры функциональной геномики в Колледже сельского хозяйства и наук о жизни и соавтор статьи.
Соавторами первой статьи являются Мейхонг Ши, научный сотрудник, и Гуаншэн Ли, кандидат наук, оба из лаборатории Дуань.
«Половые различия игнорировались во многих исследованиях и клинических испытаниях. До недавнего времени в большинстве исследований на мышах использовались исключительно мыши-самцы. И большинство открытий в области лекарств проводилось на самцах мышей», — сказала Дуань.
«И всё же мы видим, что начало и возникновение многих заболеваний различаются у мужчин и женщин: болезнь Альцгеймера, аутоиммунные заболевания, болезни сердца. В этом фундаментальном исследовании мы обнаружили, что мужские и женские эмбрионы различаются даже на этой ранней стадии на основе регуляции генома», — добавила она.
На этом раннем этапе половые гормоны, такие как эстроген и тестостерон, которые способствуют средним различиям в размерах между взрослыми мужчинами и женщинами, ещё не вступили в игру.
«Это может означать, что в нашем геноме есть внутренний фактор, способствующий половым различиям, которые мы наблюдаем, таким как половые хромосомы (XX против XY) или сцепленные с полом гены, а не только гормональные изменения или факторы окружающей среды», — сказала Дуань.
«Мы рождаемся с этой специфической для пола генетической регуляцией, которая вносит очень разный вклад в клеточное поведение, начало заболеваний и развитие иммунной системы и продолжается на протяжении всей жизни вплоть до здоровья и старения. Это очень важный посыл для людей в клинической сфере и людей, разрабатывающих лекарства, чтобы это понимать», — добавила она.
Крупный рогатый скот является эффективной животной моделью для исследований в области здоровья человека, но исследования крупного рогатого скота также важны для его роли в обеспечении продовольственных ресурсов и устойчивого сельского хозяйства. Понимание и оптимизация воспроизводства крупного рогатого скота особенно важны для молочной промышленности, которая полагается на воспроизводство крупного рогатого скота с помощью ЭКО для поддержания поставок молока.
Лаборатория Дуань сотрудничала в этом исследовании с лабораторией Сун Хон Чонга, доктора философии, доцента клинических наук в Колледже ветеринарной медицины. Проект был бы невозможен без сотрудничества между лабораторией Дуань, ориентированной на геномику, и группой Чонга, которая изучает репродуктивную медицину и вспомогательные репродуктивные технологии, сказала Дуань.
Будущие исследования, уже начавшиеся в обеих лабораториях, расширят эту работу, изучая половые различия в эмбрионах от оплодотворения до восьмого дня после оплодотворения.
Предоставлено Корнельским университетом.
Другие новости по теме
- Орангутаны учатся строить свои гнёзда, наблюдая за другими и много практикуясь
- Вы видели этих змей в Калифорнии? Почему не стоит их убивать
- Защитники «Хоуп» не дают угаснуть надежде: активисты борются за жизнь проблемного медведя в Калифорнии
- Как обонятельные нейроны формируются из стволовых клеток у живых животных
- История всплеска саргассума в Атлантике на основе данных за 40 лет
- Клетки «выбрасывают» отходы, чтобы способствовать заживлению, но это имеет свою цену
- Эффект анти-Кроноса: как бактериальные вирусы защищают своё потомство для максимального распространения
- Грибы белой плесени разделяют свой геном между несколькими ядрами, что имеет значение для будущего геномного редактирования
- Платформа генеративного искусственного интеллекта для терапии на основе мРНК
- Как растительный гормон жасмонат контролирует размер семян
Другие новости на сайте
- Когда посетители ушли, рифы в заливе Ханаум ожили.
- Орангутаны учатся строить свои гнёзда, наблюдая за другими и много практикуясь
- Как инфлюенсеры в Instagram влияют на наши планы путешествий
- Что происходит с вашей сумкой после регистрации?
- Международное сотрудничество удвоило количество обнаружений космических столкновений
- Наблюдение за ценой биткоина: настроения на рынке нейтральные, но структура остаётся медвежьей
- Новая глава King of Crypto: предпродажа Bitcoin Hyper приближается к беспрецедентным 13 миллионам долларов
- Перспективы Bitcoin: возможен ли рост до 250 тысяч?
- Основатели Atomic Finance Тони Цай и Мэттью Блэк объявили, что их основная технология DLC (дискретный логарифмический контракт) и интеллектуальная собственность были интегрированы в Lygos. Это новая платформа для институционального некастодиального кредитования биткоинов под руководством сооснователей Джея Пателя и Фрэнсиса Корвино.
- [LIVE] Сегодняшние новости криптовалют, 29 августа