Пол будущего ребенка зависит от того, какую половую хромосому несет сперматозоид. В общем случае, если это Х-хромосома, то будет зачата девочка, а если Y — то мальчик. Две половые хромосомы отличаются и набором генов, и размером — X примерно в три раза длиннее.

Исследователи из Хиросимского университета, о работе которых рассказывает Science Magazine, воспользовались этими различиями, чтобы разделить «мужские» и «женские» сперматозоиды. Они сосредоточили свое внимание на генах Toll-подобных рецепторов 7 и 8, которые экспрессируется на X-, но не Y-хромосоме и кодируют два рецептора в хвостовой и средней части сперматозоида.

В ходе эксперимента ученые инкубировали сперму мышей в смеси, которая содержала молекулы, связывающиеся с этими рецепторами и активирующие их. В результате в X-сперматозоидах снизилось производство энергии. Y-сперматозоиды, в которых данные гены и кодируемые ими рецепторы отсутствуют, затронуты не были.

Затем исследователи оценили скорость разных сперматозоидов. Оказалось, что многие из обработанных X-сперматозоидов плавали в два раза медленнее нормы, не потеряв при этом способность к оплодотворению. Это позволило легко разделить «мужские» и «женские» сперматозоиды.

При оплодотворении «медленной» спермой 81% потомства составляли самки. Напротив, если использовались только «быстрые» Y-сперматозоиды, 90% детенышей были самцами. В норме соотношение полов составляет примерно 50/50.

Альтернативные методы разделения спермы, например, окрашивание или сортировка по длине половой хромосомы, — дороги и небезопасны для клеток. Изменение скорости сперматозоидов, по утверждению авторов, стоит дешевле и не несет рисков для клеток и ДНК.

Исследователи планируют использовать методику для изменения соотношения полов у скота. Например, при разведении молочных коров намного выгоднее иметь больше самок. Можно предположить, что сходная стратегия позволила бы выбирать пол будущего ребенка, однако неясно, сработает ли технология на сперме человека. Кроме того, эксперименты в этом направлении этически сомнительны.

Калифорнийские исследователи разработали алгоритм, который позволяет определить, какие гены в ДНК производят белок, а какие «молчат». Новый инструмент поможет изучать эволюцию геномов и облегчит практические манипуляции с ДНК.