Суперфермент, регулирующий уровень тестостерона, обнаружен у «сумасшедшего» вида птиц

Международное исследование с участием Университета Саймона Фрейзера обнаружило, что один ген, регулирующий уровень тестостерона у турухтанов, контролирует развитие трёх радикально разных типов самцов.

Турухтаны давно интересовали учёных из-за трёх типов самцов (морф), которые резко отличаются друг от друга внешностью и брачным поведением.

Новое исследование, опубликованное на обложке журнала Science, показало, что эти морфы формируются благодаря суперферменту (HSD17B2) в крови птиц. Этот фермент регулирует уровень тестостерона у самцов и быстро расщепляет этот гормон, обычно ассоциирующийся с доминированием и агрессией.

«Этот вид сумасшедший, с тремя видами экстравагантно выглядящих и ведущих себя самцов», — говорит биолог Дэвид Ланк. — «Эта работа объясняет многое о генетических и физиологических процессах, контролирующих развитие трёх типов».

Большинство самцов — «независимые» — имеют тёмное брачное оперение и агрессивно защищают небольшие территории для привлечения самок, которые полностью заботятся о потомстве. «Спутники» меньше, с более светлым оперением, и образуют альянсы с независимыми для совместного ухаживания. Хотя они в некоторой степени сотрудничают, каждый самец всё равно пытается спариться с как можно большим числом самок.

Третья морфа, «федеры», использует иную стратегию. Они отказываются от яркого оперения и демонстративного поведения, маскируясь под самок, что позволяет им незаметно проникать на места токования.

Для спутников и федеров, чьи стратегии не основаны на агрессии, слишком высокий уровень тестостерона контрпродуктивен. Более ранние исследования показали, что у обоих типов самцов уровень тестостерона в крови значительно ниже.

Новая работа идентифицировала конкретный ген, который производит суперфермент, контролирующий уровень тестостерона во всём теле, кроме семенников. Там тестостерон всё ещё необходим для производства конкурентоспособной спермы.

Ланк отмечает, что турухтаны уникальны наличием трёх мужских морф и хромосомных инверсий, но гормональные механизмы применимы ко всем позвоночным, включая человека.

Он говорит, что особая форма гена стероидного гормона, идентифицированная в статье, может однажды найти терапевтическое применение для людей, хотя требуются дополнительные исследования.

«HSD17B2 в три-четыре раза эффективнее преобразует тестостерон в андростендион», — говорит он. — «Это открывает возможность лечения людей с некоторыми гипертестостероновыми расстройствами с помощью этой формы фермента или синтетического фермента, созданного на основе его структуры».

Исследование возглавляли учёные из Института биологического интеллекта Макса Планка (Германия) в сотрудничестве с исследователями из Университета Саймона Фрейзера, Свободного университета Берлина, Венского университета и Центра Гельмгольца в Мюнхене.