Клетки организма млекопитающих, владея дамским либо мужским набором хромосом, в остальном неразличимы по полу до определённой стадии развития. Учёные считали, что похожая схема верна для всех позвоночных. Но одно из последних исследований куриц показало – их клетки знают свой пол с самого появления на свет, другими словами обладают неизвестной ранее системой определения пола.
Чтобы понять, о чём идёт
Клетки организма млекопитающих, владея дамским либо мужским набором хромосом, в остальном неразличимы по полу до определённой стадии развития. Учёные считали, что похожая схема верна для всех позвоночных. Но одно из последних исследований куриц показало – их клетки знают свой пол с самого появления на свет, другими словами обладают неизвестной ранее системой определения пола.
Чтобы понять, о чём идёт речь, необходимо вспомнить школьный курс биологии. У млекопитающих по мере развития эмбриона соматические клетки преобразуются в клетки мускул, костей и внутренних органов. Но примерно до седьмой недели жизни они "не знают", к какому полу принадлежат, и это несмотря на определённый хромосомный набор.
Определение принадлежности к мужчинам/дамам начинается с развитием половых желёз (яичников или яичек) и выделения ими соответствующих гормонов. Практически в переходный период на мужской Y-хромосоме срабатывает ген SRY, который запускает развитие яичек. Дальше за дело берутся гормоны, которые и заставляют клетки организма развивать те или другие половые признаки. За последние 50 лет биологи не раз убеждались, что у всех позвоночных есть этот переломный момент самоопределения.
Майкла Клинтона (Michael Clinton) и его коллег из института Эдинбурга озадачило только то, что в хромосомах птиц им никак не удавалось найти тот определяющий пол ген.
Ситуацию переменил звонок приятеля Клинтона, который увидел над одной из птичьих ферм умопомрачительно окрашенных птиц: одна их сторона была коричневой (что типично для куриц), а другая белой (как у петухов), грудка умопомрачительно искривлена. Майкл согласился посмотреть.
Оказалось, что три обнаруженные птицы были гинандроморфами: их пол был фактически средним – с одной стороны тела больше мужским, с другой – больше дамским.
Отметим, что в отличие от людей, у каких XX-набор хромосом делает организм дамским, а XY мужским, у птиц половую принадлежность определяют Z- и W-хромосомы (ZW и ZZ наборы соответственно).
Клинтон и его коллеги взяли пробы крови и кожи с обеих сторон тела всех трёх куриц. Учёные ожидали, что с некоторый из сторон будет отсутствовать та или другая половая хромосома, что помогло бы им сузить область поиска подходящего гена.
Но не тут-то было: клетки обеих сторон содержали как мужской, так и дамский наборы хромосом, только на одной части тела верховодили ZZ-наборы, а на другой ZW. Непосредственно такое положение дел и определяло похожесть одной стороны на курицу, а другой – на петуха.
Выходит, что клетки птиц "знают" свой пол и сами определяют его. До определённой степени им даже всё равно, какие гормоны вырабатывают половые железы организма (гонады), они не принимают их "команды", а ведут себя согласно собственному внутреннему распорядку.
Английские биологи узнали, что происходит в обыденных эмбрионах куриц. Оказалось, что уже через 18 часов после осеменения, задолго до начала формирования гонад, эмбрионы проявляли свою половую принадлежность (биологи определили это по выработке определённых РНК-молекул).
Чтобы проверить, как они поведут себя в организме "чужого" рода, клетки из эмбрионов, ещё не сформировавших половые железы, расположили в другие развивающиеся эмбрионы, пишут учёные в статье в журнале Nature. Таким образом были получены искусственные гинандроморфы. Спустя неделю выяснилось, что клетки сохранили свою половую принадлежность, функции и не направляли никакого внимания на своё окружение.
Не хотят клетки ждать формирования гонад, спешат определиться с полом без помощи других, а может быть, и сами запускают развитие мужского или дамского организма. В пресс-релизе института Рослина биологи даже приводят отдельное название для этого явления: автономная половая идентификация клетки (cell autonomous sex identity – CASI).
В прошедшем году другая группа учёных выяснила, что определённое воздействие на детерминацию пола оказывает активность гена DMRT-1, расположенного на Z-хромосоме (может, непосредственно его приводят в действие или, напротив, подавляют клетки).
Если ранее догадки учёных о том, что модель полового определения млекопитающих необязательно распространяется на всех других позвоночных, оставались только гипотезами, то "нынешнее исследование впервой чётко показывает, что это верно, по последней мере для птиц", — говорит Крейг Смит (Craig Smith) из Детского исследовательского института Мёрдока (Murdoch Children's Research Institute), группа которого и исследовала DMRT-1.
Подтвердится ли, что и другие виды птиц (также другие ветки древа животного мира) могут обладать неплохими механизмами детерминации пола? Стопроцентно может быть. В особенности если учесть, что гинандроморфизм встречался и у насекомых (бабочек, пчёл, плодовых мушек), членистоногих и даже некоторых сумчатых.
Похожие статьи:
