Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Половой вопрос бородатых агам

Мы привыкли, что пол организмов однозначно зависит от хромосомного набора, или, точнее сказать, от комбинации генов, получившейся при оплодотворении.

Половой вопрос бородатых агам

Однако тут есть некоторые любопытные исключения: например, у многих рептилий и рыб нет половых хромосом, а пол зависит от того, при каких условиях развивался зародыш.

Часто решающим фактором оказывается температура, то есть в жару из яиц по большей части выходят детеныши одного пола, а если погода была не слишком жаркой, то другого.



Но бородатые агамы ухитрились стать исключением из исключений: не так давно оказалось, что пол у них зависит и от хромосом, и от температуры. Половые хромосомы у агам (а также у некоторых других рептилий, у птиц и некоторых насекомых) называются Z и W, и пол они определяют иначе, чем «наши» X и Y: у самок хромосомы разные – Z и W, а у самцов одинаковые – Z и Z.

У агам все так и происходит, если яйца созревают при температуре ниже 32 °С. Если же температура становится выше 32 °С, то генетические самки так и остаются самками, но и ZZ-эмбрионы превращаются в самок. То есть генетически они самцы, а физиологически и анатомически – самки.

Половой вопрос бородатых агам

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса и Университета Канберры – те самые, которые обнаружили двойное определении пола у агам – продолжили изучать «половой вопрос» у этих рептилий, и теперь в своей в своей новой статье в Science Advances они описывают молекулярный механизм, который переключает агамам их пол в зависимости от окружающих условий.

Артур Джорджис (Arthur Georges) и его коллеги сравнили содержание РНК в разных тканях у агам разного пола: у «нормальных» самцов, «нормальных» самок и у «температурных» самок (то есть у таких, которые в яйце стали самками по действием жары).

РНК понадобилась потому, что по ней можно понять, какие гены активны и насколько именно они активны. Как известно, чтобы информация, заключенная в гене, начала работать, с гена – то есть с определенной последовательности в очень, очень большой ДНК – снимается «оттиск»-копия в виде сравнительной короткой молекулы РНК. Этот процесс называется транскрипцией, и активность гена можно оценить по интенсивности транскрипции – посчитав, сколько молекулы РНК сходит с конкретного участка ДНК в клетках той или иной ткани.

Половой вопрос бородатых агам

(В скобках заметим, что потом на РНК начинается синтез белковых молекул в соответствии с генетической инструкцией, которую РНК несет в своей последовательности. Синтез белка называется трансляцией, и для большей точности активность гена следует оценивать и по количеству белка, потому что может быть так, что РНК-копий появляется много, а белка мало – из-за вялой трансляции. Однако часто количества РНК бывает вполне достаточно, чтобы оценить активность генов.)

Как и ожидалось, у «температурных» самок оказались свои молекулярно-генетические особенности: несколько генов отличались повышенной активностью, и среди них было два гена из семейства Jumonji, про которые давно известно, что они участвуют в «половой судьбе» зародыша у самых разных животных. Так, один из этих Jumonji-генов подавляет развитие семенников у зверей, а другой помогает сбалансировать работу X-хромосом у самок, чтобы из-за двойного «икса» в самочьих клетках не было перепроизводства белков, кодируемых X-хромосомой, чтобы активность ее генов была не двойной, а нормальной, «одинарной». В общем, оба гена работают в пользу самок, и у агам, как мы только что сказали, они особенно активно функционируют у тех особей, чьё эмбриональное развитие происходило при повышенной температуре.

Однако самое главное было в другом. Оба Jumonji-гена в той или иной работают и у «нормальных» самцов и самок, но РНК-копии, которые сходят с генов Jumonji, у «температурных» самок отличаются: белки, которые синтезируются на РНК с обоих генов, оказываются меньше по размеру, чем те же белки, синтезируемые в клетках «нормальных», генетически-обусловленных самок и самцов.

Происходит так из-за особенностей сплайсинга – так называют процесс редактирования РНК, который происходит у всех эукариот; подробно мы его описывать не будем, скажем лишь, что в результате у «температурных» самок в РНК сохраняется стоп-сигнал, который обрывает синтез полипептидной цепи раньше обычного.

Впрочем, пока что авторы работы остановились на этапе РНК, а какие именно белки там получаются и что они потом делают, предстоит выяснить в дальнейших экспериментах. Но, вообще говоря, регуляция на уровне редактирования РНК – довольно «популярный» способ изменить молекулярный пейзаж в клетке, и в природе такой трюк используется довольно часто.

В случае же с бородатыми агамами, очевидно, все происходит следующим образом: повышение температуры каким-то образом понуждает эмбрион синтезировать укороченные белки, которые играют важную роль в формировании пола. Оба белка служат переключателями между двумя направлениями развития, и в укороченном виде они отключают хромосомное определение пола, одновременно запуская реакции, которые формируют пол по состоянию внешних условий.

Исследователи особо отмечают, что такие же укороченные белки они нашли в эмбрионах аллигаторов и черепах, у которых пол тоже зависит от температуры, так что, возможно, определение пола через редактирование РНК – это общая особенность многих, если не всех, рептилий.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: ДНК, биология, генетика, гены, животные, исследования, климат, наследственность, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “генетика” Tag

  • Ай-ай и медленный лори любят выпить

    Склонность мадагаскарской руконожки и медленного лори к забродившему соку заставляет иначе взглянуть на способность приматов быстро перерабатывать…

  • Цветы пахнут активно

    Эволюционируя вместе с насекомыми, растения обзавелись огромным ассортиментом запахов, с помощью которых они привлекают к себе опылителей –…

  • Склонность к суициду во многом определяется генами

    Проследив родословную самоубийц на 7–9 поколений назад, биологи обнаружили несколько генов, повышающих риск суицида. Возможно, в будущем эти…

Buy for 30 tokens
Эко вилла на Тайване удовольствие не из дешевых, но в любом случае я не ожидал такой ценник. Давайте разберемся за что просят такие космические деньги и детально изучим это строение. На Тайване всего 2% аборигенов и им могут позавидовать аборигены других стран, поскольку о них не просто…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment