Inheems aan die droë landskappe van Australië, die sentrale baarddraak (Pogona vitticeps) is 'n fassinerende spesie. Dit het genetiese geslagsbepaling, maar wanneer dit by hoë temperature geïnkubeer word, keer genetiese manlike geslag om en ontwikkel as wyfies. Krediet: Whiteley SL et al., 2021, PLOS Genetics
Bebaarde draak-embrio's word wyfies óf deur geslagschromosome of warm temperature.
Antieke sellulêre prosesse is waarskynlik betrokke by temperatuur-afhanklike geslagsomkerings.
Bebaarde draak-embrio's kan twee verskillende stelle gene gebruik om 'n vroulike akkedis te word - een geaktiveer deur die geslagschromosome en die ander geaktiveer deur hoë temperature tydens ontwikkeling. Sarah Whiteley en Arthur Georges van die Universiteit van Canberra het hierdie nuwe bevindinge op 15 April 2021 in die joernaal gepubliseer. PLoS Genetics.
By baie reptiele en visse hang die geslag van 'n ontwikkelende embrio af van die temperatuur van die omliggende omgewing. Hierdie verskynsel, wat temperatuurafhanklike geslagsbepaling genoem word, is in die 1960's ontdek, maar die molekulêre besonderhede van hoe dit gebeur het wetenskaplikes ontwyk ten spyte van 'n halwe eeu se intensiewe navorsing. Navorsers het die biochemiese weë wat nodig is om 'n vrou te maak in die nuwe studie ondersoek deur hierdie verskynsel by baarddrake te bestudeer. Manlike baarddrake het ZZ geslagschromosome, terwyl wyfies ZW geslagschromosome het. Warm temperature kan egter ZZ geslagschromosome oorheers, wat veroorsaak dat 'n akkedisman as 'n wyfie ontwikkel.
Whiteley en Georges het vergelyk watter gene aangeskakel is tydens ontwikkeling by baarddrake met ZW-chromosome in vergelyking met ZZ-diere wat aan hoë temperature blootgestel is. Hulle het ontdek dat aanvanklik verskillende stelle ontwikkelingsgene aktief is in die twee tipes wyfies, maar dat die paaie uiteindelik saamvloei om eierstokke te produseer. Die bevindinge ondersteun onlangse navorsing wat voorstel dat antieke seinprosesse binne die sel help om hoë temperature in 'n geslagsomkering te vertaal.
Die nuwe studie is die eerste wat wys dat daar twee maniere is om 'n eierstok in die bebaarde draak te produseer en ons nader te bring om te verstaan hoe temperatuur seks bepaal. Die studie identifiseer ook verskeie kandidaatgene wat moontlik betrokke is by temperatuurafhanklike geslagsbepaling. Hierdie bevindinge lê die grondslag vir toekomstige eksperimente om elke geen se rol in die waarneming van temperatuur en die rigting van seksuele ontwikkeling uit te beeld.
Whiteley voeg by, "Die opwindendste komponent van hierdie werk is die ontdekking dat die meganisme alomteenwoordige en hoogs bewaarde sellulêre prosesse, seinweë en epigenetiese prosesse van chromatienmodifikasie behels. Hierdie nuwe kennis bring ons nader daaraan om te verstaan hoe temperatuur seks bepaal, so dit is 'n baie opwindende tyd om in biologie te wees.”
Verwysing: "Twee transkripsie-afsonderlike paaie dryf vroulike ontwikkeling in 'n reptiel met beide genetiese en temperatuurafhanklike geslagsbepaling" deur Sarah L. Whiteley, Clare E. Holleley, Susan Wagner, James Blackburn, Ira W. Deveson, Jennifer A. Marshall Graves en Arthur Georges, 15 April 2021, PLoS Genetics.
DOI: 10.1371/journal.pgen.1009465
Befondsing: Hierdie werk is ondersteun deur 'n Discovery Grant van die Australiese Navorsingsraad (DP170101147) toegeken aan AG (hoof), CEH en JMG. SLW is ondersteun deur 'n CSIRO Research Plus Nagraadse Toekenning, Nagraadse-beurse en 'n Navorsingsopleidingsbeurs. Die befondsers het geen rol gehad in studie-ontwerp, data-insameling en -analise, besluit om te publiseer of voorbereiding van die manuskrip nie.
