นักวิทยาศาสตร์สร้างหนูที่มีโครโมโซม Y ตัวเมียโดยการลบโมเลกุลเล็กๆ เพียง 6 โมเลกุล
นักวิทยาศาสตร์ ค้นพบ ว่าการนำ โมเลกุล จำเพาะออกจากหนูที่กำลังพัฒนาสามารถแปลงเพศจากตัวผู้เป็นตัวเมียได้อย่างสมบูรณ์
โครโมโซมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาของแต่ละคนว่าเป็นเพศชายหรือเพศหญิง
แต่การศึกษาใหม่เผยให้เห็นว่าการดึงโครโมโซมเพศเหล่านี้สามารถแทนที่ได้ด้วยโมเลกุลเล็กๆ ที่เรียกว่า microRNAs การศึกษาซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคมในวารสาร Nature Communications แสดงให้เห็นว่าการลบยีนที่อยู่เบื้องหลังไมโครอาร์เอ็นเอที่เฉพาะเจาะจงสามารถเปลี่ยนหนูตัวผู้ให้เป็นตัวเมียในครรภ์ได้ และจุดประกายให้เกิดการกลับเพศโดยสมบูรณ์
“เราไม่ได้คาดหวังว่าผลลัพธ์จะออกมาน่าตื่นตาตื่นใจเท่าที่ควร” ราฟาเอล ฆิเมเนซ ผู้ร่วมวิจัย ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยกรานาดา กล่าวการกำหนดเพศในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องอาศัยความสมดุลที่ดีระหว่างชุดยีน “ตรงกันข้าม” ซึ่งยีนที่ขับเคลื่อนการพัฒนาลักษณะเฉพาะของเพศหญิง เช่น รังไข่ และอีกยีนหนึ่งที่สร้างลักษณะเฉพาะของเพศชาย เช่น อัณฑะ ในช่วงต้นของการพัฒนาของสัตว์ เกล็ดจะเอียงไปทางใดทางหนึ่งซึ่งนำไปสู่ขั้นตอนที่ไม่อาจย้อนกลับได้
และสิ้นสุดที่การพัฒนาอวัยวะเพศชุดใดชุดหนึ่ง “ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกตัวมีความสามารถที่จะเป็นตัวผู้หรือตัวเมียก็ได้” Francisco Barrionuevo ผู้ร่วมเขียนการศึกษา ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยกรานาดา กล่าว
ยีนที่เรียกว่า SRY ซึ่งพบได้ในโครโมโซม Y เท่านั้น จะกระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์ต่างๆ ที่ก่อตัวเป็นอัณฑะ การไม่มียีนในบุคคลที่มีโครโมโซม X
เพียงอย่างเดียวส่งผลให้เกิดการสร้างรังไข่ นักวิทยาศาสตร์รู้มากมายเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเหล่านี้ แต่ DNA ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ ซึ่งรวมถึงประมาณ 98% ของจีโนมมนุษย์ ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีนใดๆ ดังนั้น
นักวิทยาศาสตร์จึงไม่แน่ใจว่ายีนอื่นๆ เหล่านี้มีบทบาทอย่างไรในการกำหนดเพศ (ถ้ามี) สารพันธุกรรมที่ถูกมองว่าเป็น “ดีเอ็นเอขยะ” มานานแล้วจะถูกแปลงเป็นโมเลกุลที่เรียกว่า RNA ที่ไม่เข้ารหัส แทนที่จะเป็นโปรตีน RNA สามารถส่งผลต่อกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่าง
ประมาณหนึ่งในสี่ของโมเลกุลเหล่านี้คือ microRNA ซึ่งสามารถเกาะติดกับยีนจำนวนมากและควบคุมระดับการทำงานของพวกมันจาก microRNA ที่รู้จักนับพัน ทีมงานมุ่งเน้นไปที่กลุ่มหก โมเลกุล
ที่รู้ว่ามีปฏิสัมพันธ์กับยีนที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดเพศพวกเขาลบโมเลกุลเหล่านี้ออกจากทารกในครรภ์ของหนูที่กำลังเติบโตซึ่งมีโครโมโซม XY หรือ XX หนู XX พัฒนารังไข่ตามที่คาดไว้ แต่หนู XY แสดงสัญญาณเริ่มแรกของการพัฒนามดลูก และมีรังไข่แยกไม่ออกจากหนู XX
เราเห็นอวัยวะสืบพันธุ์ [ใต้กล้องจุลทรรศน์] และเต็มไปด้วยสัญญาณของเครื่องหมายของผู้หญิงคนนี้" Alicia Hurtado
ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาและนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ศูนย์ชีววิทยาการพัฒนาอันดาลูเซียนในเซบียากล่าว เพื่อยืนยัน ผลลัพธ์ พวกเขาทำการทดลองซ้ำหลายครั้งโดยใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกันเพื่อลบ microRNA เพื่อให้อัณฑะพัฒนาอย่างเหมาะสมในสัตว์ XY จะต้องสร้างโปรตีนที่สร้างโดยยีน SRY ในปริมาณที่เหมาะสมและในเวลาที่เหมาะสม นักวิจัยพบว่าการไม่มี microRNA หกตัวในหนู XY ทำให้โปรตีนนี้ถูกสร้างขึ้นช้ากว่าปกติประมาณ 12 ชั่วโมง
ในทางกลับกัน ส่งผลต่อการผลิตโปรตีนชนิดต่างๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของอวัยวะเพศชาย ในที่สุด เหตุการณ์ต่อเนื่องนี้นำไปสู่การกลับเพศของหนู “การค้นพบนี้สอดคล้องกับสิ่งที่เรารู้เป็นอย่างดี เว้นแต่จะนำมาซึ่งความซับซ้อนอีกชั้นหนึ่ง” แซร์จ เนฟ ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์และการพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเจนีวา ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว
“นี่เป็นการเพิ่มเติมอีกประการหนึ่งในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกระบวนการ [การกำหนดเพศ] ทั้งหมดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม”
.