Генетики выяснили, как "лишняя" женская Х-хромосома сворачивается в так называемое тельце Барра и остается неактивной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Люди и все другие виды млекопитающих обладают ХY-системой определения пола – у мужчин и самцов есть по одной "женской" Х-хромосоме и "мужской" Y-хромосоме, а у женщин и самок – по две Х-хромосомы.

Одной из главных генетических загадок жизни является то, как организм "узнает" о наличии лишней копии Х-хромосомыи отключает одну из них, превращая ее в так называемое тельце Барра – туго закрученный "сверток" ДНК, хорошо видный под микроскопом.

Мириам Хантли (Miriam Huntley) из Гарвардского университета (США) и ее коллеги выяснили, что заставляет лишнюю Х-хромосому свернуться в клубок и как его формой можно гибко управлять, изучив строение тельца Барра на молекулярном уровне.

Наблюдая за структурой этого клубка ДНК при помощи технологий компьютерного моделирования, ученые выяснили, что нити генома в тельце Барра заплетены в гигантские петли, содержащие в себе десятки миллионов "букв"-нуклеотидов. Если смотреть на этот клубок в трехмерном виде, нити в этих петлях были расположены очень близко друг к другу, несмотря на то, что в "двумерной" проекции их отделяли сотни тысяч и миллионы нуклеотидов.

Эти гиперпетли, как их называют ученые, были заплетены в сверхсложный клубок благодаря одной простой вещи – небольшим фрагментам "бессмысленного", как считалось ранее, генетического кода DXZ4, копии которого были вставлены в те части Х-хромосомы, которые при ее "отключении" становились кончиками ДНК-петель. Схожие петли и DXZ4-участки, по словам генетиков, присутствуют не только в геноме человека, но и мышей и обезьян.

Когда ученые удалили этот участок из ДНК при помощи универсального геномного редактора CRISPR/Cas9, структура клубка нарушилась и он фактически развалился, многократно увеличившись в объеме. Это происходило потому, что белок когезин, сплетающий ДНК в тельце Барра, не находил меток DXZ4 на поверхности "выключенной" Х-хромосомы.

Нарушения в его работе, как считают ученые, могут вызывать те редкие проблемы, которые возникают у женщин, чья "лишняя" Х-хромосома не бывает выключена полностью. В их число входит аутизм, болезнь Ретта и ряд других расстройств умственного развития.

Источник: РИА Новости

В тестах на пространственное мышление, где надо совмещать объемные фигуры, мужчины стабильно превосходят женщин. Российские ученые вместе с британскими коллегами показали, что такие результаты скорее объясняются условиями, в которых мальчики и девочки находились в утробе матери, а не воспитанием. Статья по материалам исследований опубликована в недавнем номере журнала Intelligence.

Сейчас гипотеза гендерных различий интеллекта постепенно уходит в прошлое, а ученые все чаще говорят об одинаковых когнитивных способностях полов. Последние отличия остались только в двух аспектах: в тестах на вербальные способности результаты чуть лучше у женщин, а на пространственные - у мужчин. Особенно часто их выявляет тест на "умственное вращение" (mental rotation test). В нем испытуемым показывают наборы из трех фигур и просят выбрать в каждой тройке два варианта, которые совмещаются друг с другом в пространстве. Иногда эти задания нужно делать на скорость, иногда за временем никто не следит, но результаты почти всегда одни и те же: мужчины справляются с вращением объемных фигур чуть лучше, чем женщины.

Разные группы ученых провели несколько исследований с близнецами на "умственное вращение", и результаты всегда были одинаковыми: близнецы мужского пола в среднем справлялись с заданиями лучше. Кроме того, ученые заметили одну особенность: девочки, у которых есть братья-близнецы, набирали в тесте заметно больше баллов, чем девочки с сестрами-близняшками. Братья как будто "подтягивали" сестер до результатов мальчиков. В результатах нового исследования на сиблингах (так называют родных братьев и сестер не близнецов) такого эффекта не наблюдалось. "Это может свидетельствовать о том, что необычные результаты близнецов определяются пренатальной передачей гормонов", - говорится в исследовании.

Путешественники от природы

Авторы работы исследовали детей из России и Англии. Родные братья и сестры, которые, в отличие от близнецов, не развивались вместе в утробе матери, а значит, любые заметные отличия между результатами девочек с сестрами и девочек с братьями, должны объясняться только разницей в воспитании. Всего тест на "умственное вращение" прошло почти 2 тысячи человек, и параллельно они заполняли анкету с вопросами про их воспитание и детские игры.

В результате ученые показали стандартный эффект: мужчины опять справлялись с заданиями на пространственное вращение в среднем чуть лучше женщин. Однако, в отличие от случаев с близнецами, теперь девочки с братьями никак не отличались от девочек с сестрами. Статистический анализ также не выявил никакого заметного влияния воспитания на результаты тестов. Просто мужчины чуть лучше женщин совмещали фигуры в пространстве, что, по мнению авторов, объясняется не воспитанием и средой, а только природной предрасположенностью.

Механизм ее активации, по словам ученых, еще не до конца понятен, но многие исследователи связывают хорошие пространственные способности мужчин с повышенным уровнем тестотерона в крови матери, беременной мальчиком. То есть мужчинам как бы эволюционно "предначертано" хорошо ориентироваться в пространстве, чтобы не заблудиться на охоте или в дальних путешествиях.

Статья ученых из Томского Государственного университета, Института Психологии РАН и их британских коллег опубликована в журнале Intelligence.

Вместе с коллегами из техасской детской больницы доктор Огорд из Бейлорского колледжа медицины в Хьюстоне проанализировала плаценты более трех сотен женщин, используя метод секвенирования ДНК. В результате выяснилось, что в плаценте, на самом деле, есть свой микробиом. Правда, микроорганизмы в плаценте находятся в незначительном количестве.

Но, вместе с тем, ученым удалось обнаружить даже некоторые штаммы кишечной палочки E. сoli, которые у большинства людей обитают в кишечнике.

Стоит отметить, что состав плацентарного микробиома имеет много общего с составом сообществ бактерий, обитающих в ротовой полости. По словам ученых, получается, что каким-то образом эти микроорганизмы попадают в кровоток, после чего оказываются в плаценте.

Раньше считалось, что плод развивается в матке в абсолютно стерильных условиях. Ученые задаются вопросом, почему иммунитет здоровых женщин, у которых беременность протекает нормально, никак не борется с этими бактериями. Они отмечают, что новое открытие позволит посмотреть на процесс протекания беременности совершенно иначе. По словам специалистов, вполне вероятно, что каждая из бактерий выполняет свою конкретную важную функцию, например, уничтожает паразитов и грибковую инфекцию, либо же препятствует преждевременному сокращению матки. Возможно, именно микроорганизмы препятствуют преждевременным родам и выкидышам.

Плацента обладает иммунными свойствами — пропускает к плоду антитела матери, тем самым обеспечивая иммунологическую защиту. Часть антител проходят через плаценту, обеспечивая защиту плода. Она играет роль в регуляции и развитии иммунной системы матери и плода. В то же время она предупреждает возникновение иммунного конфликта между организмами матери и ребенка — иммунные клетки матери, распознав чужеродный объект, могли бы вызвать отторжение плода. Однако плацента не защищает плод от некоторых наркотических веществ, лекарств, алкоголя, никотина и вирусов.

Источник: НАУЧНАЯ РОССИЯ

Эволюция человека привела к тому, что у женщин во время беременности плацента очень плотно срастается с маткой. Если такое соединение продолжает поддерживаться до самых родов, это чревато тяжёлым послеродовым кровотечением и летальным исходом.

Срез через плацентарный кровеносный сосуд (фото Steve Gschmeissner)На послеродовое кровотечение приходится 35% всех смертельных случаев, вызванных осложнениями при родах. Однако, несмотря на такую распространённость, о причинах послеродового кровотечения мало что известно. Обычно исследователи ищут способ быстро и эффективно остановить кровотечение, если уж оно случилось, а также пытаются определить факторы риска, повышающие его вероятность. Но о конкретной причине сильной кровопотери при родах мало кто задумывался.

Учёные из Университета Иллинойса в Чикаго (США) попробовали рассмотреть проблему с необычной стороны. Они обратили внимание, что родовые и послеродовые кровотечения для человека привычны, а вот у прочих млекопитающих, включая приматов, это предельно редкое явление. Как пишут авторы в журнале American Anthropologist, это можно объяснить тем, что у человека плацента более тесно объединяется со стенкой матки. Кровеносные сосуды маточной стенки начинают снабжать зародыш питательными веществами, кислородом и пр. Так как человеческий зародыш требует большей заботы, то и снабжается он лучше, чем эмбрионы других зверей. Перед родами связь между плацентой и маткой начинает ослабевать, а во время родов и вовсе прекращается, что, естественно, сопровождается разрывом кровеносных сосудов.

Учёные полагают, что основным маркером, который позволил бы предсказывать вероятность и тяжесть послеродового кровотечения, могли бы стать гормоны клеток трофобластов. Они формируются на самых ранних стадиях развития зародыша, через них происходит его питание и за счёт них в большей степени плацента и формируется. Их активность как раз и определяет степень интегрированности плаценты в матку, а показателем активности будут выделяемые ими гормоны. Бывает так, что трофобласты до последнего усердствуют в поддержании соединения между плацентой и маткой, — и в подобном случае, когда при родах эта связь начнёт рваться, не избежать опасного кровотечения.

В норме кровотечение прекращается за счёт сокращения стенок сосудов. Бывает так, что матка кровит ещё несколько недель после родов. Но если кровотечение действительно представляет опасность, всё решается за считанные часы: либо врачи могут остановить кровь, либо пациентка умирает.

Измерение уровня гормонов трофобластов позволит предсказывать такой вариант развития событий, заранее выбрать место для родов и подготовиться к срочной терапии. Звучит многообещающе, но не стоит забывать, что всё это лишь результат сравнительно-эволюционных рассуждений, требующий тщательной экспериментальной и клинической проверки.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Наука предлагает считать менопаузу у человека способом примирить эволюционно-генетические интересы разных поколений женщин.

Менопауза позволяет женщинам разных поколений не конфликтовать друг с другом в заботе о потомстве (фото John Smith)Исследователи из Университета Турку (Финляндия) вместе с коллегами из Великобритании и США сумели ответить на вопрос, почему женщины вступают в менопаузу . С наступлением менопаузы прекращается работа яичников, и женщина уже не может зачать ребёнка. Только представьте, что было бы, если б обобщённая героиня этой заметки могла родить в позднем возрасте. Предположим, у неё уже есть женатые сыновья; в таком случае легко может возникнуть конкуренция между её, так сказать, новыми детьми, детьми старыми и её же внуками от её взрослых сыновей и их жён. Дело ли это?

Особенность рассматриваемого исследования состоит в том, что учёные работали не с модельными объектами и не с математическими конструкциями. Они использовали регистрационные записи рождения и смертей, которые велись в церквях Финляндии с 1700 по 1900 год, то есть до того момента, когда противозачаточные средства получили более-менее широкое распространение. В результате удалось выяснить, что, во-первых, больше всего внуков было у женщин, которые переставали рожать к 50-летнему возрасту. Во-вторых, дети, появившиеся в семье, где и невестка, и тёща рожали одновременно, часто умирали, не дожив до 15 лет. В среднем выживаемость детей в семье возрастала в два раза, если старшая женщина переставала рожать. Однако это правило не распространялось на мать и дочь: если мать и дочь рожали вместе, то дети обеих с высокой вероятностью выживали.

Для объяснения менопаузы выдвигались самые разные теории. По одной из них, менопауза была нужна, чтобы защитить уставший уже организм от стресса, связанного с беременностью и родами. Однако, как показала статистика, смертность среди женщин, рожавших после сорока, составляла всего пару процентов (такая же статистика, к слову, и у нынешних «неокультуренных» племён, живущих охотой и собирательством). У большинства животных самки не ограничены столь ранней менопаузой, и могут продвигать свои гены в следующее поколение едва ли не всю жизнь. У человека, однако, это желание передать свои гены столкнулось с социальными особенностями. Дети невестки не настолько родные, как свои собственные, а потому естественно, что женщина предпочтёт отдать всю заботу им, а не внукам. Но с менопаузой такого конфликта эволюционно-генетических интересов быть не может, и женщина вольна посвятить себя внукам без оглядки на собственное несамостоятельное потомство.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Ecology Letters .

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА