Ausztrália száraz tájain őshonos középső szakállas sárkány (Pogona vitticeps) lenyűgöző faj. Rendelkezik genetikai ivarmeghatározással, de ha magas hőmérsékleten inkubálják, a genetikai hímek neme megfordul, és nőstényként fejlődik. Köszönetnyilvánítás: Whiteley SL et al., 2021, PLOS Genetics
A szakállas sárkányembriók nőstényekké válnak vagy a nemi kromoszómákon keresztül, vagy a meleg hőmérsékleten.
Az ősi sejtfolyamatok valószínűleg részt vesznek a hőmérséklettől függő nemi megfordulásban.
A szakállas sárkányembriók két különböző génkészletet használhatnak fel, hogy nőstény gyíkká váljanak – az egyiket a nemi kromoszómák, a másikat pedig a magas hőmérséklet aktiválja a fejlődés során. Sarah Whiteley és Arthur Georges, a Canberrai Egyetem munkatársai 15. április 2021-én publikálták ezeket az új eredményeket a folyóiratban. PLOS genetika.
Sok hüllőnél és halnál a fejlődő embrió neme a környező környezet hőmérsékletétől függ. Ezt a jelenséget, amelyet hőmérsékletfüggő nemi meghatározásnak neveznek, az 1960-as években fedezték fel, de ennek molekuláris részletei a fél évszázados intenzív kutatás ellenére elkerülték a tudósokat. A kutatók a nőstény kialakulásához szükséges biokémiai utakat vizsgálták az új tanulmányban, szakállas sárkányokon vizsgálva ezt a jelenséget. A hím szakállas sárkányoknak ZZ, míg a nőstényeknek ZW ivari kromoszómáik vannak. A meleg hőmérséklet azonban felülírhatja a ZZ ivari kromoszómákat, így a hím gyík nőstényként fejlődik ki.
Whiteley és Georges összehasonlította, hogy a ZW kromoszómájú szakállas sárkányok fejlődése során mely gének kapcsolódnak be a magas hőmérsékletnek kitett ZZ állatokhoz képest. Felfedezték, hogy kezdetben a fejlődési gének különböző csoportjai aktívak a kétféle nőstényben, de végül a petefészkek kialakulásához vezető útvonalak összefolynak. Az eredmények alátámasztják a közelmúltban végzett kutatásokat, amelyek szerint a sejten belüli ősi jelátviteli folyamatok segítik a magas hőmérsékletet nemi megfordulásba fordítani.
Az új tanulmány az első, amely kimutatja, hogy kétféleképpen lehet petefészket létrehozni a szakállas sárkányban, és közelebb visz annak megértéséhez, hogy a hőmérséklet hogyan határozza meg a nemet. A tanulmány számos olyan jelölt gént is azonosít, amelyek potenciálisan részt vesznek a hőmérséklet-függő nemi meghatározásban. Ezek az eredmények megalapozzák a jövőbeli kísérleteket, amelyek célja az egyes gének hőmérsékletérzékelésben és a szexuális fejlődés irányításában betöltött szerepének feltárása.
Whiteley hozzáteszi: „A munka legizgalmasabb eleme az a felfedezés, hogy a mechanizmus mindenütt jelen lévő és erősen konzervált sejtfolyamatokat, jelátviteli útvonalakat és a kromatin módosításának epigenetikai folyamatait foglalja magában. Ez az új tudás közelebb visz bennünket annak megértéséhez, hogy a hőmérséklet hogyan határozza meg a nemet, ezért nagyon izgalmas időszak ez a biológiának.”
Hivatkozás: Sarah L. Whiteley, Clare E. Holleley, Susan Wagner, James Blackburn, Ira W. Deveson, Jennifer A. Marshall Graves és a „két transzkripciósan elkülönülő útvonal vezeti a női fejlődést egy hüllőkben, mind genetikai, mind hőmérsékletfüggő nemi meghatározással” Arthur Georges, 15. április 2021. PLOS genetika.
DOI: 10.1371 / journal.pgen.1009465
Finanszírozás: Ezt a munkát az Ausztrál Kutatási Tanács Discovery Grantje (DP170101147) támogatta, amelyet az AG (vezető), a CEH és a JMG ítélt oda. Az SLW-t CSIRO Research Plus Posztgraduális Díj, posztgraduális ösztöndíjak és kutatási képzési ösztöndíj támogatta. A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmány tervezésében, az adatgyűjtésben és -elemzésben, a kiadásról szóló döntésben vagy a kézirat elkészítésében.
