Эволюция разнообразных механизмов определения пола у млекопитающих

Исследователи из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв обнаружили генетический процесс у грызунов, который меняет представления о темпах эволюции и определении пола.

Парадокс у грызунов

• У некоторых популяций грызунов, распространённых в Южной Америке, в норме встречаются как XY-самцы, так и XY-самки.
• У других родственных видов Y-хромосома исчезла полностью, что потребовало эволюции совершенно новых механизмов определения пола.

Роль гена Sry и «генетического конденсатора»

• Ген Sry на Y-хромосоме запускает развитие семенников у эмбриона млекопитающих.
• Учёные выяснили, что быстрая эволюция определения пола у грызунов связана с новым белковым доменом, добавленным к белку SRY.
• Этот домен действует как «генетический конденсатор»: он буферизует ген Sry, позволяя развиваться самцу даже при мутациях, которые в ином случае привели бы к смене пола.
• Этот буфер нестабилен. «Проскальзывание» ДНК при производстве спермы может резко изменить его длину и степень защиты, что ускоряет эволюционные изменения.

Происхождение механизма

• Ключом к загадке стало генетическое событие 20 миллионов лет назад: простая повторяющаяся последовательность ДНК (микросателлит) внедрилась в Y-хромосому предкового грызуна и была включена в ген Sry.
• Это вторжение ускорило эволюционную изменчивость Sry и позволило подгруппе грызунов исследовать новые молекулярные механизмы определения пола.

Сравнение с приматами и выводы

• В отличие от грызунов, Y-хромосома человека и других приматов оставалась стабильной последние 25 миллионов лет, что может объясняться отсутствием подобного микросателлитного «проскальзывания» в гене Sry.
• Исследование показывает, что человеческий белок SRY функционирует чуть выше генетического порога активности. Это означает, что мужской пол — это «близкий вызов», а решение эмбриона создать семенник (вместо яичника) является шатким у всех социальных млекопитающих, включая человека.