Петух, стань курицей!

Из куриных яиц выходят примерно пополам курицы и петухи. Но в промышленном птицеводстве требуется большое количество кур-несушек. Выращивание же петухов яйценосных пород на мясо нерентабельно, поэтому примерно 7 миллиардов цыплят-самцов ежегодно убивают вскоре после выхода из яйца. Сейчас в ряде стран обсуждается запрет этого, а во Франции соответствующий закон войдет в силу в конце 2021 года. Поэтому птицеводы заинтересованы в методе, позволяющем превратить цыпленка из самца в самку еще в яйце.

Основанная в 2017 году компания Soos Technology применила воздействие звуковых вибраций на куриные яйца в инкубаторах. По словам представителей компании, это меняет экспрессию генов, и у цыплят вместо семенников развивается яичник (у птиц это непарный орган). Сейчас Soos Technology достигла стабильного показателя в 60 % самок среди вылупившихся цыплят, но надеется вскоре улучшить этот результат. В отдельных экспериментах доля самок уже достигала 70 %.

Воздействие звука на экспрессию генов уже известно биологам. В недавней работе было установлено, что определенные звуковые колебания подавляют экспрессию ряда генов в культивируемых мышиных клетках. «Звук может быть источником биостимуляции на клеточном уровне, который запускает генные реакции», — говорит один из авторов этого исследования Масахиро Кумета из Киотского университета. В инкубаторах Soos Technology звуковое воздействие осуществляется при помощи динамиков в течение первых тринадцати дней развития эмбриона в яйце. Громкий непрерывный звуковой сигнал, слышимый человеческим ухом, звучит несколько часов в день. Наиболее важными параметрами являются частота и громкость сигнала, также контролируются температура и влажность в инкубаторе. Исследователи полагают, что звук подавляет экспрессию гена DMRT1, участвующего в определении пола птиц. У самцов птиц имеется пара хромосом ZZ, а у самок — ZW. Ген DMRT1, расположенный на Z-хромосоме, контролирует развитие половых органов. При двух таких генах образуются семенники, а при одном — яичник. При воздействии звука на геном самца один из семенников атрофируется, а второй превращается в яичник. Механизм этого воздействия остается неясным. Для его изучения компания запланировала серию экспериментов на клеточных культурах.

Другие биологи, изучавшие развитие кур, находят результат, о котором рассказывает Soos Technology, неожиданным. В других экспериментах, где у петухов подавлялась экспрессия DMRT1, они всё равно имели петушиную внешность: развитую мускулатуру, характерное оперение, более крупные сережки и шпоры на ногах. Более того, в недавнем исследовании Майка Клинтона из Эдинбургского университета было показано, что такие птицы, несмотря на наличие яичника, не откладывают яйца, тогда как превращенные курицы Soos Technology выглядели как самки и успешно несли яйца.