Расшифровка генов половых признаков у жуков-оленей

Ученые создали базу данных экспрессии генов у жуков-оленей и определили гены, важные для определения пола и дифференцировки.

Ученые из Японии и США впервые идентифицировали гены определения пола у золотистого металлического жука-оленя (Cyclommatus metallifer) и проанализировали их роль в развитии полоспецифичной морфологии. Самцы этого вида имеют значительно более длинные мандибулы, чем самки.

Исследователи провели комплексный анализ и создали первую транскриптомную библиотеку жуков на личиночной и предкуколочной стадиях. Транскриптом — это база данных молекул матричной РНК (mRNA), показывающая, какие гены экспрессируются. В результате было идентифицировано более 10 000 генов, что составляет 50–70% от предполагаемого общего числа генов у этого вида.

Ученые нашли в этом транскриптоме 14 генов-кандидатов, связанных с определением пола, известных у дрозофилы. Для проверки их функции некоторые гены — Sex-lethal, transformer-2 и intersex — были "выключены".

• Sex-lethal: его деактивация не повлияла на морфологию жука.
• transformer-2: его деактивация привела к гибели куколки, что указывает на его более широкую роль, выходящую за рамки полоспецифичных признаков.
• intersex: этот ген сыграл ключевую роль в определении женских признаков. У самок с деактивированным геном intersex развились мужские черты, такие как длинные мандибулы и золотистая металлическая окраска.

"Наши результаты функционального анализа согласуются с механизмом определения пола у полиморфного мучного жука. Таким образом, наше исследование показывает, что даже насекомые с преувеличенными половыми признаками (например, мандибулы жука-оленя) разделяют один и тот же каскад определения пола с полиморфными жуками", — говорит первый автор статьи Хироки Гото.

Это исследование закладывает основу для изучения генетической основы полоспецифичных признаков у насекомых.