29511-1 (725017), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В
основе близнецовых и генеалогических исследований лежит следующий принцип: черты, испытывающие генетическое влияние, обычно встречаются у членов одной семьи в нескольких поколениях. Первое современное исследование закономерностей появления гомосексуальности в семьях было опубликовано в 1985 году Ричардом Пиллардом и Джеймсом Д. Вайнрихом, работавшими в Бостонском университете. С тех пор появились сообщения о пяти других научных исследованиях с участием близнецов и родных братьев и сестер геев и лесбиянок.
Обобщенные данные для мужчин показывают, что примерно 57% однояйцовых близнецов, 24% разнояйцовых близнецов и 13% братьев мужчин-гомосексуалов также являются гомосексуалами. По данным для женщин-лесбиянок, приблизительно 50% однояйцовых близнецов, 16% разнояйцовых близнецов и 13% родных сестер этих женщин также являются лесбиянками. При сравнении этих данных с базовыми уровнями гомосексуальности для обоих полов становится очевидным, что в семьях доля родственников с одинаковой сексуальной ориентацией намного увеличивается. Действительно, по оценкам Дж. Майкла Бэйли из Северо-Западного университета и его сотрудников, общая наследуемость сексуальной ориентации - то есть часть ее дисперсии, обусловленная влиянием генов - равна примерно 53% для мужчин и 52% для женщин. (Тенденция к одинаковой сексуальной ориентации наиболее очевидна для однополых родственников и в меньшей степени для пар, состоящих из брата и сестры.) Чтобы оценить генетический компонент сексуальной ориентации и выяснить способ ее наследственной передачи, необходимо провести систематический опрос членов расширенных семей геев и лесбиянок. Один из членов нашей группы вместе со Стеллой Хью, Викторией Л. Магнусон, Нэн Хью и Анджелой М. Л. Паттатуччи, также работающими в Национальном институте здоровья, предприняли такое исследование. Оно является частью более масштабного исследования, проводимого Национальным институтом рака с целью изучения факторов риска для определенных форм рака, которые чаще всего встречаются в некоторых сегментах популяции гомосексуалов.
Первый опрос мужчин, проведенный Хеймером и его коллегами, подтвердил результаты Пилларда и Вайнриха, касающиеся сиблингов. Оказалось, что брат гея являлся геем в 14% случаев, в то время как для мужчин, у которых не было братьев-гомосексуалов, вероятность гомосексуальной ориентации была равна 2%. (В этом исследовании использовалось необычно строгое определение гомосексуальности, в результате чего средняя процентная доля гомосексуальности снижается). При опросе более дальних родственников была обнаружена неожиданная закономерность: вероятность того, что дяди геев но материнской линии также окажутся геями, была равна 7%, в то время как для сыновей теток по материнской линии эта вероятность была равна 8%. В данных об отцах, дядях по отцовской линии и остальных трех типах кузенов вообще не было обнаружено какой-либо корреляции.
Хотя это исследование указывало на наличие генетического компонента, гомосексуальность появлялась значительно реже, чем можно было бы ожидать, если бы она была вызвана одним геном, наследуемым по простому закону Менделя. Одна из интерпретаций, согласно которой в некоторых семьях гены играют более значимую роль, чем в других, подтверждается, если рассмотреть семьи, где двое братьев являются гомосексуалами. По сравнению со случайно выбранными семьями в таких семьях доля гомосексуалов среди дядьев по материнской линии возрастает с 7 до 10%, а среди кузенов по материнской линии - с 8 до 13%. Такая тенденция, даже среди родственников, не являющихся членами нуклеарной семьи, является еще одним аргументом в пользу существования генетических корней сексуальной ориентации.
Почему у геев большинство родственников-мужчин, также являющихся гомосексуалами, относятся к материнской стороне семьи? Возможность того, что респонденты почему-либо больше знали о своих родственниках с материнской стороны, кажется маловероятной, потому что родственники геев и лесбиянок, также являвшиеся гомосексуалами, но принадлежавшие к противоположному полу, были равномерно распределены по обеим линиям семьи. Другое возможное объяснение состоит в том, что гомосексуальность передается обоими родителями, но выражается только у представителей одного пола - в данном случае у мужчин. Выражение этой черты приводит к снижению коэффициента репродукции, поэтому она должна в большей степени передаваться через мать. Этим эффектом может частично объясняться концентрация гомосексуальных родственников мужчин-гомосексуалов на материнской стороне семьи. Чтобы доказать справедливость этой гипотезы, необходимо найти соответствующий ген на неполовой хромосоме (аутосоме), которая наследуется от каждого из родителей. Третья возможность - это сцепление генов Х-хромосомы. У мужчин есть две половые хромосомы: Y-хромосома, наследуемая от отца, и Х-хромосома - одна их двух Х-хромосом, носителем которых является мать. Поэтому любая черта, которая зависит от гена, находящегося на Х-хромосоме, будет, как правило, передаваться по материнской линии и проявляться преимущественно у братьев, дядьев и кузенов с материнской стороны - в точности такая закономерность и была обнаружена.
Для проверки этой гипотезы Хеймер и его коллеги приступили к исследованию сцепления генов Х-хромосомы у мужчин-гомосексуалов. Анализ сцепления генов основывается на двух генетических принципах. Если какая-либо черта испытывает генетическое влияние, то у родственников, у которых имеется эта черта, данный ген будет обнаруживаться чаще, чем можно ожидать обнаружить его за счет случайности, - это верно даже в том случае, если этот ген играет небольшую роль. Кроме того, гены, расположенные на хромосоме близко друг к другу, почти всегда наследуются вместе. Поэтому если существует ген, влияющий на сексуальную ориентацию, он должен быть "сцеплен" с ближайшим генетическим маркером, который передается в семьях вместе с ним. Если черта зависит только от одного гена, то с помощью анализа сцепления генов можно точно определить положение этого гена на хромосоме. Но для сложных черт, таких как сексуальная ориентация, анализ сцепления генов также помогает определить, существует ли на самом деле генетический компонент.
Для проведения генетического анализа сексуальной ориентации мужчин в первую очередь было необходимо найти информативные маркеры, то есть сегменты ДНК, которыми обозначают различные положения генов на хромосоме. К счастью, в рамках проекта "Геном человека" уже составлен большой каталог маркеров, в котором есть все Х-хромосомы. Наиболее полезными маркерами являются короткие повторяющиеся последовательности ДНК, имеющие у разных людей несколько различную длину. Для выявления маркеров исследователи использовали цепную реакцию полимеразы и создали несколько миллиардов копий специфических участков хромосомы, а затем отделили отличающиеся по длине фрагменты методом гелевого электрофореза.
Вторым шагом генетического анализа является нахождение подходящих семей. Когда ученые исследуют простые черты, такие как дальтонизм или серповидноклеточная анемия, зависящие от единственного гена, то они, как правило, анализируют несколько поколений больших семей, каждый член которых явно либо является, либо не является носителем этой черты. Такой поход непригоден для исследования сексуальной ориентации. Во-первых, довольно сложно установить, что человек не является гомосексуалом; он может скрывать свою истинную ориентацию или не осознавать ее. Поскольку в прошлом гомосексуальность осуждалась еще больше, чем сейчас, то изучение семьи в нескольких поколениях особенно проблематично. Более того, генетическое моделирование показывает, что для выявления черт, которые зависят от нескольких различных генов, выраженных в различной степени, не имеет смысла исследовать большие семьи, поскольку вероятность нахождения сцепленного гена снижается из-за слишком большого количества исключений.
По этим причинам Хеймер и его сотрудники решили сконцентрировать внимание на нуклеарных семьях с двумя сыновьями-геями. Этот подход обладает тем преимуществом, что индивидуумы, которые говорят, что они гомосексуалы, вряд ли могут ошибаться. Кроме того, используя этот подход, можно найти единственный сцепленный ген, даже если для его экспрессии требуются другие гены или ненаследуемые факторы. Например, предположим, что для проявления гомосексуальности необходимы ген Х-хромосомы вместе с другим аутосомным геном плюс определенное сочетание внешних обстоятельств. Исследование братьев-гомосексуалов даст четкий результат, потому что у обоих есть ген Х-хромосомы. И наоборот, гетеросексуальные братья мужчин-гомосексуалов могут иногда иметь ген Х-хромосомы, а иногда не иметь его, в результате чего становится неясно, чем именно обусловлены полученные результаты.
Специалисты по генетическому анализу сейчас считают, что исследование сиблингов является ключом к изучению черт, которые испытывают влияние нескольких элементов. Поскольку Хеймер и его коллеги были больше всего заинтересованы в нахождении гена, который проявляется только у мужчин, но передается через женщин, то они проводили поиск только в семьях, где были гомосексуальные мужчины, но не было гомосексуальных пар, состоящих из отца и сына.
Было найдено 40 таких семей, члены которых согласились на участие в исследовании. Были подготовлены образцы ДНК гомосексуальных братьев и, если была такая возможность, то образцы ДНК их матери или сестер. Образцы были проверены на наличие 22 маркеров, находящихся на Х-хромосоме от верхушки короткого плеча конца длинного плеча. По каждому маркеру пара братьев-гомосексуалов оценивалась как конкордатная, если они унаследовали от матери одинаковые маркеры, или как дисконкордантная, если они унаследовали различные маркеры. Ожидалось, что 50% маркеров случайно окажутся идентичными. Были также внесены поправки на возможность того, что у матери имеется два одинаковых маркера.
Это исследование дало поразительные результаты. Маркеры, находящиеся на большей части длины Х-хромосомы, случайно распределялись между братьями-гомосексуалами. Но для маркеров, находящихся на верхушке длинного плеча Х-хромосомы, на участке, который называется Xq28, наблюдался значительный избыток конкордантных братьев: у 33 пар был одинаковый маркер и только у 7 пар его не было. Несмотря на небольшие размеры выборки, этот результат был статистически значимым: вероятность случайного получения такого асимметричного соотношения составляет менее 0,5%. В контрольной группе, состоявшей из 314 случайно отобранных пар братьев, большинство из которых можно считать предположительно гетеросексуальными, маркеры на участке Xq28 были распределены по закону случайного распределения.
Наиболее простая интерпретация этого открытия состоит в том, что участок хромосомы Xq28 содержит ген, влияющий на сексуальную ориентацию мужчин. Данное исследование дает наиболее убедительные на данный момент доказательства того, что наследственность влияет на человеческую сексуальность, поскольку в нем непосредственно анализировалась генетическая информация, то есть ДНК. Но первые исследования в новом направлении никогда не приводят к абсолютно ясным результатам.
Во-первых, необходима репликация результатов: несколько других сообщений о нахождении генов, связанных с личностными чертами, оказались спорными. Во-вторых, сам ген пока еще не удалось изолировать. По результатам исследования он находится на участке Х-хромосомы, имеющем длину примерно 4 млн. нуклеотидных пар. Этот участок составляет менее 0,2% всего человеческого генома, но тем не менее содержит несколько сотен генов. Чтобы найти "иголку в стоге сена", необходимо либо исследовать очень много семей, либо получить более полную информацию о последовательности ДНК, чтобы идентифицировать все возможные участки кодирования. Участок Xq28 особенно богат генетическими локусами и, вероятно, будет одним из первых участков человеческого генома, который будет полностью расшифрован.
Третья неясность - это то, что у исследователей нет количественной информации о степени значимости влияния Xq28 на сексуальную ориентацию мужчин. В исследованной популяции, состоявшей из 40 пар братьев-гомосексуалов, 7 пар братьев не имели одинаковых маркеров. Если предположить, что 20 сиблингов должны случайно унаследовать идентичные маркеры, то оказывается, что у 36% братьев-гомосексуалов не наблюдается связи между гомосексуальностью и Xq28. Может быть, эти мужчины унаследовали различные гены или на них повлияли негенетические физиологические факторы или окружающая среда. Если рассматривать всех гомосексуальных мужчин - а у большинства из них нет братьев геев, - то влияние Xq28 кажется еще более неясным. Неизвестно также, влияют ли Xq28 и другие генетические локусы на сексуальную ориентацию женщин.
Каким образом может генетический локус на Xq28 оказывать влияние на сексуальность? Во-первых, можно предположить, что гипотетический ген влияет на синтез гормонов или метаболизм. В качестве "кандидата" на роль такого гена можно предложить локус рецептора андрогена, который кодирует протеин, необходимый для маскулинизации мозга, и, кроме того, расположен на Х-хромосоме. Для проверки этой гипотезы была создана группа исследователей, в которую вошли Джереми Натане, Дженифер П. Мак, Ван Л. Кинг и Терри Р. Браун из университета Джона Хопкинса, Бэйли из Северо-Западного университета и Хеймер, Хью и Хью из NHI. Они сравнили молекулярную структуру гена рецептора андрогенов у 197 мужчин-гомосексуалов и 213 в основном гетеросексуальных мужчин, однако не обнаружили значимых различий в последовательностях кодирования протеина. Генетические исследования также не обнаружили корреляции между гомосексуальностью у братьев и наследованием локуса рецептора андрогенов. Наиболее важным результатом оказалось то, что этот локус был расположен в Xq11, далеко от участка Xq28. Это исследование позволяет с уверенностью утверждать, что рецептор андрогенов не оказывает значимjго влияния на сексуальную ориентацию мужчин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
