Центральний бородатий дракон (Pogona vitticeps), який мешкає в посушливих ландшафтах Австралії, є захоплюючим видом. Він має генетичне визначення статі, але при інкубації при високій температурі генетичні самці змінюють стать і розвиваються як самки. Авторство: Whiteley SL та ін., 2021, PLOS Genetics
Ембріони бородатого дракона стають самками або через статеві хромосоми, або за високих температур.
Стародавні клітинні процеси, ймовірно, беруть участь у зміні статі в залежності від температури.
Ембріони бородатого дракона можуть використовувати два різних набори генів, щоб стати самкою ящірки — один активується статевими хромосомами, а інший — під час розвитку високої температури. Сара Вайтлі та Артур Джордж з Університету Канберри опублікували ці нові висновки 15 квітня 2021 року в журналі. Генетика ПЛОС.
У багатьох рептилій і риб стать ембріона, що розвивається, залежить від температури навколишнього середовища. Це явище, назване визначенням статі в залежності від температури, було виявлено в 1960-х роках, але молекулярні подробиці того, як це відбувається, вислизали від вчених, незважаючи на півстоліття інтенсивних досліджень. У новому дослідженні дослідники досліджували біохімічні шляхи, необхідні для створення самки, вивчаючи це явище у бородатих драконів. Самці бородатих драконів мають статеві хромосоми ZZ, а самки мають статеві хромосоми ZW. Однак високі температури можуть перекрити статеві хромосоми ZZ, спричинивши розвиток самця ящірки як самки.
Уайтлі і Джордж порівняли, які гени були включені під час розвитку в бородатих драконів із ZW-хромосомами порівняно з тваринами ZZ, які піддавалися впливу високих температур. Вони виявили, що спочатку різні набори генів розвитку активні у двох типів самок, але в кінцевому підсумку шляхи зближуються для виробництва яєчників. Висновки підтверджують недавнє дослідження, яке припускає, що стародавні сигнальні процеси всередині клітини допомагають перевести високі температури на зміну статі.
Нове дослідження вперше показало, що є два способи створити яєчник у бородатого дракона і наближає нас до розуміння того, як температура визначає стать. Дослідження також ідентифікує кілька генів-кандидатів, потенційно залучених до визначення статі залежно від температури. Ці висновки заклали основу для майбутніх експериментів, щоб з’ясувати роль кожного гена у відчутті температури та керуванні статевим розвитком.
Уайтлі додає: «Найбільш захоплюючим компонентом цієї роботи є відкриття того, що механізм включає повсюдно поширені і висококонсервовані клітинні процеси, сигнальні шляхи та епігенетичні процеси модифікації хроматину. Це нове знання наближає нас до розуміння того, як температура визначає стать, тому це дуже захоплюючий час для вивчення біології».
Довідка: «Два транскрипційно відмінні шляхи стимулюють розвиток самок у рептилії з визначенням статі як генетично, так і від температури» Сара Л. Уайтлі, Клер Е. Холлі, Сьюзен Вагнер, Джеймс Блекберн, Айра В. Девесон, Дженніфер А. Маршалл Грейвс та Артур Жорж, 15 квітня 2021 р. Генетика ПЛОС.
DOI: 10.1371/journal.pgen.1009465
Фінансування: Ця робота була підтримана грантом Discovery від Австралійської дослідницької ради (DP170101147), наданим AG (провідний), CEH та JMG. SLW було підтримано CSIRO Research Plus Postgraduate Award, Postgraduate-scholarships та Research Training Scholarship. Фінансори не мали жодної ролі в розробці дослідження, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію або підготовці рукопису.
