Как температура определяет пол у аллигаторов

Некоторые рептилии, такие как крокодилы и некоторые черепахи, демонстрируют температурозависимое определение пола (TSD), при котором температура окружающей среды развивающихся яиц определяет пол особи. Например, у яиц американского аллигатора инкубация при 33 ºC дает в основном самцов, а при 30 ºC — в основном самок. Международная совместная исследовательская группа из Японии и США определила, что термосенсорный белок TRPV4 связан с TSD у американского аллигатора. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Группа под руководством профессора Тайсэна Игути из Национального института фундаментальной биологии (Институт интегративной биологии Окадзаки) и аспиранта Рёхэя Яцу из SOKENDAI, в сотрудничестве с профессором Макото Томинагой из Национального института физиологических наук и профессором Луисом Дж. Гийетом-младшим и доцентом Сатоми Кохно из Медицинского университета Южной Каролины, исследовала молекулярный механизм определения пола температурой.

В исследовании на американских аллигаторах они обнаружили, что в развивающейся гонаде внутри яйца присутствует термочувствительный белок TRPV4. TRPV4 аллигатора реагирует на температуры около 30 ºC и может активировать клеточную сигнализацию, индуцируя приток ионов кальция. Исследование также показывает, что специфическое фармакологическое ингибирование функции белка TPRV4 в развивающемся яйце влияет на гены, важные для развития самцов (например, гены, кодирующие антимюллеров гормон и SOX9), и наблюдается частичная феминизация при температурах, обычно дающих самцов. Эти результаты демонстрируют, что TRPV4 может значительно влиять на молекулярном уровне на путь определения мужского пола гонад во время TSD у аллигатора.

Это первое сообщение, демонстрирующее связь биомолекулы с регуляцией уникального механизма температурозависимого определения пола.

Аспирант Рёхэй Яцу сказал: «Рептилий иногда трудно изучать, но мы были рады получить такой интересный результат и выяснить часть механизма TSD у аллигатора. Нам еще многое предстоит исследовать, но нас интересует, как наши результаты соотносятся с разнообразием и эволюцией других видов с TSD».

Профессор Тайсэн Игути сказал: «Организмы, принявшие системы TSD, могут быть более уязвимы к рискам изменения окружающей среды, такого как глобальное потепление. В будущем мы хотели бы понять, как такой нестабильный фактор окружающей среды, как температура инкубации, смог утвердиться в качестве фактора определения пола».