За да се справят с тежките условия, при които живеят под земята, еволюцията е осигурила на женските къртици необичайно средство - тестиси върху яйчниците, които формират необичайния орган овотестис. Сега учените правят нови открития за тази необичайна промяна, съобщава проучване в Science.
"Сексуалното развитие на бозайниците е сложно, въпреки това имаме доста добра представа как се случва този процес", обяснява генетикът Дарио Лупианьес (Darío Lupiáñez) от Института по молекулярна генетика Макс Планк. "В определен момент сексуалното развитие обикновено се насочва в една или друга посока, мъжки или женски. Искахме да разберем как еволюцията модулира тази последователност от събития в развитието, така че да позволи създаването на тези структури, характерни и за двата пола, при къртиците".
Както типичните яйчници на бозайниците, овотестисите създават и отделят яйцеклетки за оплождане. Те обаче имат и прикачена тестисна тъкан от едната им страна.
И докато тази тъкан не може да произвежда сперматозоиди, тя съдържа така наречените клетки на Лейдиг, които отделят мъжки полови хормони (андрогени) в дози като за мъжки индивиди.
Обикновено развитието на тестисна тъкан при бозайниците се дължи на наличието на Y хромозома, която да стимулира отделянето на тестостерон в ранните етапи на развитието.
Липсата на Y хромозома затруднява много ембриона да започне процесите за образуване на тестиси. Затова и дълго време остава мистерия как женските къртици, които имат две Х хромозоми, успяват да го направят.
Нов задълбочен анализ на генома на животните разкрива как се получава този необичаен процес.
"Предполахме, че при къртиците има не само промени в самите гени, но специално в регулаторните промени, които принадлежат на тези гени", обяснява генетикът Щефан Мундлос (Stefan Mundlos) от Института по молекулярна генетика Макс Планк.
За да проверят тази хипотеза, Мундлос и колегите му описват хромозомното премоделиране на животните, като изследват всички етапи, през които преминават къртиците Talpa occidentalis, за да превърнат яйчниците си във фабрики за тестостерон.
Учените не просто описват генната активност в различни региони на репродуктивните органи на животните, но записват епигенетичните промени в тяхното ДНК и изследват данните, които описват как се променя структурно цялата хромозома.
Те сравняват резултатите с геномите на други животни, както и със специфични генетични промени, откривани при звездоносната къртица Condylura cristata, вид, който също образува овотестиси.
В резултат те научават как геномът на къртиците се променя с времето, така че да осигури точно навреме доза от регулаторни фактори на растежа.
Учените откриват, че специфичен регион, свързан с развитието на тестисите, е обърнат наобратно, добавяйки допълнителен код в региона, който активира гена, отговорен за растежа на тестисите FGF9. Те установяват и наличието на две допълнителни копия на гена, който контролира синтеза на мъжки полови хормони.
"Утрояването добавя допълнителна регулаторна секвенция към гена - което в крайна сметка води до повишено отделяне на мъжки полови хормони в овотестите на женските къртици и по-специално повече тестостерон", пояснява водещият автор Франсиска Мартинес Реал (Francisca Martinez Real) от Института за медицинска генетика и човешка генетика в Берлин.
Изследването на тези промени при трансгенни мишки дава в резултат женски със същите количества андрогени като мъжките, което подкрепя хипотезата на учените за протичането на големи геномни промени, които са отговорни за повишението на нивото на тестостерона. Освен това трансгенните женски са много по-силни от непроменяните.
"Нашите открития са добър пример за това колко важна е триизмерната организация на гено,а за еволюцията", обяснява Лупианьес. "Природата използва съществуващия инструментариум от гени на развитието и леко го пренарежда, за да създаде характеристики като двуполовост. В процеса не са засегнати други органи и системи и развитието им".
За женските къртици еволюционното развитие на структури, характерни и за двата пола, е печеливша формула за оцеляване. Биолозите знаят, че силата и устойчивостта са важни за съществата, които разчитат на способността си да копаят, но досега липсваше генетично обяснение, което да съвпада с еволюционното.
Източници: Science alert - Female Moles Grow Testicles to Fight Through Their Brutal Underground Existence
IFLScience - For Moles, Sex Is A Spectrum And We've Just Learned Why
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари