Нематода с тремя полами нарушает правила генетики

Новый вид круглых червей Auanema rhodensis демонстрирует уникальную триэцийную (трехполую) систему: у него есть самцы, самки и самооплодотворяющиеся гермафродиты. Исследование, опубликованное в Current Biology, показывает, как этот вид манипулирует наследованием половых хромосом, нарушая законы Менделя.

Необычная генетика трех полов

  • У самок и гермафродитов хромосомный набор XX, а у самцов — только одна X (Y-хромосома отсутствует).
  • Самцы производят сперматозоиды, несущие исключительно X-хромосому, поэтому в спаривании с самками дают только женское потомство.
  • Гермафродиты идут еще дальше: они производят сперматозоиды с двумя X-хромосомами и яйцеклетки без X-хромосом. При самооплодотворении это дает в основном самок и гермафродитов (XX), а при скрещивании с самцом (сперма 1X + яйцеклетка 0X) — "джекпот" самцов.

Эволюционная стратегия и преимущества

Наличие трех полов дает A. rhodensis гибкую репродуктивную стратегию, похожую на эволюционное "хеджирование ставок":

  • Гермафродиты — "исследователи". Они проходят через особую стрессоустойчивую личиночную стадию, могут расселяться и основать новую колонию в одиночку.
  • Самцы и самки созревают быстрее (за 3–4 дня против 4–5 дней у гермафродитов) и обеспечивают генетическое разнообразие.
  • Вид "делает ставку" на разных потомков в зависимости от условий: быстрое размножение в стабильной среде (самцы/самки) или расселение в поисках новых ресурсов (гермафродиты).

Значение для медицины

Изучение нарушений расхождения хромосом (сегрегации) у нематод имеет прямое отношение к здоровью человека:

  • Ошибки сегрегации — частая причина выкидышей на ранних сроках и таких состояний, как синдром Дауна.
  • Эти же ошибки часто наблюдаются при переходе опухоли из доброкачественной в злокачественную, приводя к аномальному числу и структуре хромосом в раковых клетках.
  • Нематоды (например, C. elegans) — ключевая модель для генетических исследований из-за компактного генома и схожести многих генов с человеческими.

В природе A. rhodensis встречается редко (известны находки в Коннектикуте и Вирджинии) и, вероятно, использует насекомых (клещей, жуков) для распространения.