Врождённый феминизирующий эффект половых клеток — новые данные о детерминации пола

Исследование под руководством Университета Нагои впервые показывает, что у рыбы-медаки (костистой рыбы) половые клетки обладают врождённым свойством феминизировать организм.

Пол живых организмов определяется генетическими и/или средовыми факторами. Однако ранее команда исследователей под руководством Университета Нагои обнаружила, что наличие большего количества половых клеток в гонадах самок медаки необходимо для женской дифференцировки гонад. При удалении половых клеток у рыб с женским генотипом (XX) происходит смена пола с женского на мужской, а у рыб с мужским генотипом (XY) с избытком половых клеток (обычно связанным с производством яйцеклеток) наблюдается смена пола с мужского на женский.

Это открытие подразумевает, что помимо своей основной роли — развития в яйцеклетки или сперматозоиды для производства следующего поколения — половые клетки обладают уникальным и удивительным потенциалом изменять своё окружение. Однако молекулярные основы феминизации и критическая стадия гаметогенеза оставались неизвестными.

В новом исследовании учёные создали три различных мутанта медаки, чтобы показать, что феминизирующий эффект половых клеток не является результатом прогрессии гаметогенеза или решения о половой судьбе самих половых клеток. Они обнаружили, что разные стадии половых клеток у мутантов XX способны феминизировать гонады, приводя к формированию гонад с овариальными структурами. Помимо нормального развития яичников, увеличенное количество гоногониев (фетальных и неонатальных половых клеток) достаточно для смены пола с мужского на женский у XY медаки.

Эти результаты означают, что механизм, лежащий в основе феминизирующего эффекта половых клеток, активируется до принятия решения о половой судьбе половых клеток и мейоза, вероятно, к моменту формирования гоногониев у медаки. Исследование опубликовано в PLOS Genetics.

Анализ на медаке также позволяет предположить, что половые клетки приобретают феминизирующий эффект до вступления в гаметогенез, в то время как мужские половые клетки проходят состояние покоя перед началом сперматогенеза. Возможный биологический смысл этого покоя — предотвратить феминизацию гонады до тех пор, пока не установится маскулинизация соматических клеток.