Генетический код зеленой жабы выявил локус определения пола
Исследователи из Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства им. Лейбница (IGB) и Национального университета Сингапура идентифицировали генный локус, ответственный за определение пола у европейской зеленой жабы. Это лишь второй известный генетический механизм дифференциации пола у амфибий. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
У большинства позвоночных развиваются два отдельных биологических пола, которые, за редким исключением, определяются половыми хромосомами. Однако у амфибий часто встречаются микроскопически неразличимые половые хромосомы, причем либо самцы (XY), либо самки (ZW) имеют разные хромосомы.
Геномы амфибий обычно значительно больше человеческих. Поэтому неудивительно, что до сих пор лишь один ген, определяющий пол, был идентифицирован у часто изучаемого модельного вида — шпорцевой лягушки. Остается неизвестным, важны ли другие гены для дифференциации пола у более чем 8600 видов амфибий.
Теперь исследовательская группа под руководством IGB идентифицировала локус определения пола у европейской зеленой жабы. «Генетическое определение пола у амфибий по-прежнему представляет собой большой пробел в знаниях. Однако очень важно понимать генетическую регуляцию размножения у амфибий, потому что как полуводные существа они очень чувствительно реагируют на гормонально активные загрязнители окружающей среды, так называемые эндокринные разрушители, до и после метаморфоза», — сказал руководитель исследования PD д-р Маттиас Штёк из IGB.
Секвенирование и анализ полных геномов самки и самца зеленой жабы впервые позволили выявить структурные различия между в остальном очень похожими X и Y хромосомами. Этот локус определения пола включает длинную некодирующую РНК (lncRNA) и расположен в 5'-регуляторной области гена bod1l. «Y-специфичная некодирующая РНК экспрессируется только у самцов, что позволяет предположить, что этот локус может запускать дифференциацию мужского пола», — сказал первый автор исследования д-р Хайнер Куль из IGB.
Идентифицированный локус определения пола также был обнаружен у нескольких близкородственных видов зеленых жаб. На следующем этапе исследователи хотят подтвердить свой результат с помощью техники CRISPR/Cas9, целенаправленно контролируя экспрессию идентифицированного гена bod1l.
«Дальнейшие исследования функции вновь идентифицированного локуса дадут важное представление об эпигенетическом контроле дифференциации пола, что может быть актуально и для других видов животных», — сказал профессор Кристоф Винклер из Национального университета Сингапура. Со-корреспондент исследования в настоящее время является приглашенным ученым в IGB.