Два гена регулируют социальное доминирование
Ранг в социальной иерархии — явление, присущее не только людям. В животном мире самцы павлинов демонстрируют яркие перья, чтобы показать доминирование, а под водой самцы рыб используют вспышки яркой окраски для той же цели. Несмотря на выявленные связи между социальным статусом, физиологией и поведением, молекулярная основа социального статуса до сих пор была неизвестна.
«Мы обнаружили, что два паралогичных гена андрогенового рецептора контролируют социальный статус у африканских цихлид», — сообщает Бо Олвард в Proceedings of the National Academy of Sciences. Паралоги — это дублированные гены; андрогены — гормоны, такие как тестостерон, необходимые для полового развития самцов.
«Тестостерон связывается с андрогеновыми рецепторами, чтобы оказывать свои эффекты. С помощью редактирования генома мы выяснили, что два гена, кодирующие эти рецепторы, необходимы для разных аспектов социального статуса», — сказал Олвард. «Такой тип координации социального статуса может быть фундаментальным для видов, которые полагаются на социальную информацию для оптимальной регуляции физиологии и поведения».
Для своего открытия Олвард использовал редактирование генов CRISPR/Cas9, часто называемое «генетическими ножницами». Разработчики метода CRISPR недавно получили Нобелевскую премию по химии. Эта техника позволила Олварду проверить, что регулирует физиологические и поведенческие изменения.
Олвард обнаружил, что два паралога андрогенового рецептора (AR) — ARα и ARβ, существующие у цихлид, — регулируют черты, определяющие их выживание и возможности спаривания.
«Мы показали, что ARβ контролирует окраску — ключевую функцию, потому что самки предпочитают спариваться с ярко окрашенными особями, а ARα контролирует поведение, которое может быстро меняться под влиянием социальных сигналов и также определяет успех спаривания», — сказал Олвард.
Независимая регуляция изменений в окраске и поведении двумя рецепторами предполагает наличие независимых механизмов в мозге, что позволяет Олварду и его команде изучать их изолированно.
«Тот факт, что они независимы, подразумевает, что именно так гибкий социальный статус может регулироваться сходными независимыми механизмами у других видов, включая людей», — сказал Олвард.