Шведские ученые собрали данные по нескольким миллионам детей, появившихся на свет в Швеции с 1932 года, и не нашли никаких признаков того, что соотношение полов в потомстве наследуется в семьях. Иными словами, нет никаких генетических причин, которые побуждали бы людей производить на свет скорее мальчиков или скорее девочек. Этот факт позволяет объяснить, почему в большинстве человеческих популяций соотношение полов близко к единице, но не дает ответа на вопрос, почему иногда оно все же от единицы отклоняется. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Соотношение рождающихся мальчиков и девочек в человеческих популяциях обычно близко к единице. Еще со времен основоположника популяционной генетики сэра Рональда Фишера этот феномен принято объяснять так. Если в популяции один пол встречается реже, чем другой, то его представители получают преимущество при размножении, поскольку находятся в дефиците. Это значит, что родитель, который производит преимущественно дефицитный пол, тоже получает преимущество, и его дети активно передают его гены дальше. Таким образом со временем соотношение полов в популяции выравнивается.
Логика Фишера основана на предположении, что склонность приносить потомство определенного пола наследуется. Однако этот тезис тоже нуждается в проверке. До сих пор исследования, которые пытались подсчитать наследуемость этого признака, приносили противоречивые результаты (за и против). Поэтому группа ученых под руководством Ральфа Куйя-Халколы (Ralf Kuja-Halcola) из Каролинского института в Швеции предприняла еще одну попытку проверить гипотезу наследуемости — на этот раз, на куда более крупной выборке, чем все их предшественники.
Ученые собрали данные обо всех шведах, которые появились на свет с 1932 года и для которых известны родители, сиблинги (то есть братья и сестры) и дети. Всего получилось более 3,5 миллионов людей и более 4,7 миллионов их детей. В среднем у каждого человека было около 2 детей, а разброс составил от 1 до 17 детей на семью.
Затем исследователи сравнили соотношение полов детей, которые рождались у сиблингов. Если бы этот признак наследовался, то братья и сестры приносили бы на свет мальчиков и девочек в похожем соотношении. Тем не менее, по их подсчетам, наследуемость — доля разнообразия, которую можно объяснить генетическими факторами — оказалась практически нулевой (0,0005 у женщин и 0,0004 у мужчин).
Авторы работы заметили, что соотношение полов часто «перекошено» в семьях с 3-7 детьми. Они предположили, что это может зависеть от порядка рождения детей. Например, если родители хотят иметь сына, то могут продолжать заводить детей, пока он наконец не родится. И тогда соотношение будет искажено: в некоторых семьях пара может завести нескольких дочерей, пока не дождется сына, а в других он может появиться на свет первым, и родители на этом остановятся. Но когда исследователи подсчитали вероятность появления на свет очередного ребенка определенного пола, вне зависимости от того, какой он по счету, никаких признаков наследуемости у сиблингов они не обнаружили.
Таким образом новые подсчеты поставили под сомнение основной тезис, на котором основывался Фишер — судя по всему, у людей нет склонности производить на свет потомство того или иного пола. Это не мешает объяснить, почему соотношение полов в популяции в среднем равно единице. Гораздо сложнее теперь понять, почему оно от единицы отклоняется. А это происходит довольно часто: в среднем в мире рождается около 106 мальчиков на 100 девочек. В некоторых регионах это соотношение сильно выше, например, в Индии и Китае, а в Африке — наоборот, ниже, около 99 к 100. Раньше эти отклонения предлагали объяснять расовыми различиями или действием стресса (который якобы изменяет соотношение гормонов в крови матери, а те, в свою очередь, влияют на приживаемость плода). Однако авторы работы опровергают и эти доводы: если бы дело было в гормонах, говорят они, то в какой-то степени соотношение полов должно было бы наследоваться — ведь у женщин есть генетические особенности эндокринной системы. А раз нет наследуемости, нет и физиологического влияния.
Поэтому существующие отклонения в соотношении полов от единицы ученые предлагают объяснять избирательной смертностью зародышей: на разных этапах беременности один пол может оказаться более хрупким, чем другой, и это не обязательно зависит от особенностей организма его родителей. Впрочем, в причинах неравномерной гибели зародышей, по мнению авторов статьи, тоже далеко не все пока известно, и в них предстоит разобраться отдельно.
Ранее ученые выяснили, что пол зародыша может зависеть от характеристик сперматозоидов — например, у хомячков он определяется размером. В соответствии с этим принципом в 2019 году японские исследователи разработали способ избирательно тормозить «женские» сперматозоиды на пути к яйцеклетке мыши. Влиять на соотношение полов могут и аборты: за последние полвека по этой причине ученые «недосчитались» более 23 миллионов девочек в 12 странах.
Полина Лосева
Таков результат исследования 671 собачьей неоплазии
Американские биоинформатики и ветеринары исследовали, какие мутации наиболее характерны для злокачественных опухолей у домашних собак. Секвенирование 59 генов у 671 опухолей от собак 96 пород показало, что в основе онкогенеза у людей и собак зачастую лежат одинаковые изменения в одних и тех же участках генов. Благодаря такому сходству данные, полученные при анализе лечения собак, можно будет активнее использовать в рамках доклинических исследований протоколов лечения злокачественных новообразований у человека. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports. Онкологические заболевания относятся к ведущим причинам ненасильственной смерти у домашних и бездомных собак. Большинство из них (за редкими исключениями) не передаются от животного к животному и обусловлены мутациями в протоонкогенах и опухолевых супрессорах. Патогенез некоторых опухолей собак, в частности, ангиосаркомы, меланомы и рака молочной железы, изучен лучше: про эти опухоли известно, что в их основе лежат нарушения работы тех же генов, что при возникновении таких же человеческих опухолей. Но всеобъемлющей базы мутаций в собачьих онкогенах до настоящего времени не существовало: ведь общее количество секвенированных собачьих опухолевых геномов исчисляется несколькими тысячами. Биоинформатики и ветеринары из Университетов Джорджии и Гарварда, возглавляемые профессором Ша Ин Чжао (Shaying Zhao), провели гистологическое исследование и секвенировали часть генома (экзоны 59 протоонкогенов и опухолевых супрессоров) 671 злокачественной опухоли домашних собак, относящихся к 96 разным породам. Самыми распространенными типами опухолей оказались ангиосаркома и саркома мягких тканей (в общей же сложности ученые обнаружили 23 вида злокачественных опухолей). В 59 генах было идентифицировано 543 уникальных соматических мутации (если доля мутантной последовательности кратна 50 или 100 процентов от всей ДНК этого гена в образце, то мутация была получена клеткой еще до образования опухолевого клона. «Некруглые» доли указывают на возникновение мутации уже в рамках соматической эволюции опухолевого клона). Профиль таких мутаций был связан с гистологическим типом опухоли и ее первичным очагом, но не с породой животного. Больше всего были распространены мутации в гене TP53, обнаруженные в 22,5 процента всех опухолей и в 46 процентах сарком. В этом и еще 11 генах исследователи обнаружили 18 локусов, в которых у разных животных независимо друг от друга возникали мутации. Ученые сопоставили эти горячие точки мутагенеза с результатами секвенирования 25 тысяч геномов человеческих опухолей. Восемь из выявленных точек, в генах TP53, PIK3CA, KRAS, NRAS, PTEN и BRAF, совпали у человеческих и собачьих опухолей. Данные, представленные группой профессора Чжао, составляют на сегодняшний день самый большой набор сиквенсов собачьих злокачественных опухолей. По словам авторов, сходство генетических изменений при онкогенезе у собак и людей позволит в будущем проводить доклинические исследования на собаках в рамках процедуры регистрации протоколов лечения человеческих неоплазий. Но до окончательного понимания того, насколько генетически похожи опухоли собак и людей, еще слишком далеко, ведь исследование американских ученых включало в себя только секвенирование малой части опухолевого экзома. Чем больше лекарств для таргетной терапии появляется в арсенале врачей, тем сложнее становится диагностика в онкологии. И пока одни ученые описывают, чем «рак-меццо-форте» отличается от «рака-пиано», другие ищут новые сенсоры для ранней диагностики рака. О том, насколько эффективен собачий нос в качестве такого сенсора, читайте в материале «Запах опухоли».