Ученые поняли, как ящерицы-самцы становятся самками
Австралийские ученые выяснили механизм превращения генетических самцов бородатых ящериц в самок. Все дело в недостаточно «зрелой» РНК регуляторных генов.
Как и у нас, у обитающих в пустынях Центральной Австралии бородатых агам (Pogona vitticeps) пол определяется набором хромосом, доставшимся от родителей. Правда, у них самцы несут две одинаковые половые хромосомы (ZZ), а самки – разные (ZW). Но еще интереснее становится при повышенной (больше 32 °С) температуре инкубации яиц этих ящериц: самками вырастают все, независимо от набора хромосом.
В журнале Science Advances опубликована статья Иры Девесон (Ira Deveson) и ее коллег из австралийского Института Гарван, в которой они объясняют механизм этого удивительного превращения. Авторы исследовали транскриптомы – то есть активно работающие наборы генов, производящих РНК, – в разных тканях бородатых ящериц разных полов, включая нормальных самок (ZW) и самцов (ZZ), а также реверсивных самок ZZ.
Это позволило выяснить, что у ZZ-самок повышена активность генов JARID2 и JMJD3, которые относятся к семейству генов Jumonji, участвующих в половой дифференциации у многих групп животных. У людей (и млекопитающих) ген Jumonji участвует в запуске развития яичников и блокирует работу «избыточных» копий генов на второй Х-хромосоме у женщин. Таким образом, гены Jumonji влияют на весь процесс развития организма с самых ранних этапов.
У ZZ-самок ящериц гомологичные гены JARID2 и JMJD3 действовали и экспрессировались. Однако полученная из них РНК не подвергалась дальнейшей обработке (сплайсингу) для удаления лишних вставок (интронов). Ученые показали, что это ведет к тому, что синтезированные на РНК белки неактивны. По-видимому, некий стрессовый механизм влияет на судьбу РНК, синтезированной с генов Jumonji, – это позволяет развивающемуся организму быстро и гибко адаптироваться к условиям, которые предстоят ему после рождения.
У бородатых агам они снижают активность ряда копий генов на второй Z-хромосоме, и будущая ящерица не получает достаточно гормонов для превращения в самца, становясь самкой. Ученые также исследовали данные предыдущих работ, найдя указания на то, что такой механизм, с участием интронов РНК, может действовать и у других видов, пол которых определяется условиями развития.
