Эмбрионы бородатых агам становятся самками двумя путями: через половые хромосомы или под действием температуры

Эмбрионы бородатых агам могут использовать два разных набора генов для развития в самку — один активируется половыми хромосомами, а другой — высокими температурами во время развития. Сара Уайтли и Артур Джорджес из Университета Канберры сообщают об этих новых результатах 15 апреля в журнале PLOS Genetics.

У многих рептилий и рыб пол развивающегося эмбриона зависит от температуры окружающей среды. Это явление, называемое температурно-зависимым определением пола, было открыто в 1960-х годах, но молекулярные детали его механизма оставались неизвестными, несмотря на полвека интенсивных исследований. В новой работе учёные изучили биохимические пути, необходимые для формирования самки, на примере бородатых агам. Самцы бородатых агам имеют половые хромосомы ZZ, а самки — ZW. Однако высокие температуры могут «переопределить» хромосомы ZZ, заставив эмбрион с мужским генотипом развиться в самку.

Уайтли и Джорджес сравнили, какие гены были активны во время развития у агам с хромосомами ZW и у ZZ-особей, подвергнутых воздействию высоких температур. Они обнаружили, что изначально у двух типов самок активны разные наборы генов развития, но в итоге эти пути сходятся, чтобы произвести яичники. Результаты подтверждают недавние исследования, предполагающие, что древние сигнальные процессы внутри клетки помогают преобразовать высокую температуру в смену пола.

Это первое исследование, показывающее, что у бородатой агамы есть два способа формирования яичников, и оно приближает нас к пониманию того, как температура определяет пол. Исследование также выявило несколько генов-кандидатов, потенциально вовлечённых в температурно-зависимое определение пола. Эти результаты закладывают основу для будущих экспериментов по выяснению роли каждого гена в восприятии температуры и направлении полового развития.

Уайтли добавляет: «Самая захватывающая часть этой работы — открытие, что механизм включает повсеместные и высококонсервативные клеточные процессы, сигнальные пути и эпигенетические процессы модификации хроматина. Эти новые знания приближают нас к пониманию того, как температура определяет пол, так что это очень захватывающее время для биологии».