Явление было сперва найдено у рептилий больше чем 50 лет назад, но до сих пор молекулярные подробности были тайной.В изучении, опубликованном 11 мая в издании Science, исследователи говорят, что они наконец выяснили критическую часть биологического «термометра», что выясняется развивающимся мужчиной черепахи либо дамой.
Согласно данным команды в Университете Дюка и Чжэцзяне Университет Ваньли в Китае, объяснение находится не в самой последовательности ДНК – А, Т, К и Г – но в молекуле, которая затрагивает, как гены выражены, не изменяя главный генетический код.«Температурно-зависимое определение пола было тайной в течение вправду продолжительного времени», сообщила Бланш Кэпель, учитель цитобиологии в Герцоге, что привел изучение. «Это – первые функциональные доказательства молекулярной связи, которая соединяет температуру с сексуальным развитием».В отличие от большинства и людей вторых млекопитающих, пола многих черепах, ящерицы и аллигаторы не выяснены хромосомами, каковые они наследуют, но температурой внешней среды на протяжении чувствительного этапа развития.Потому, что любимая и общий водоём черепаха назвали ползунок с красными ушами, к примеру, яйца, выведенные на уровне 32 градусов Цельсия (практически 88 Фаренгейтов), создают всех только что вылупившихся птенцов женского пола, тогда как сохраненные на уровне 26 градусов Цельсия (79 Фаренгейтов) штрихуют как мужчины.
В изучении исследователи говорят о том, что более прохладные температуры инкубации яйца поднимают главной ген по имени Kdm6b в незрелых сексуальных органах черепахи либо гонады. Это со своей стороны действует как биологическое «на» выключателе, активируя другие гены, каковые разрешают яичкам развиваться.
Дабы сконцентрироваться на критическом гене Kdm6b, исследователи забрали группу сравнительно не так давно отложенных яиц черепахи, вывели их либо на уровне 26 либо 32 градусов Цельсия и искали различия в методе, которым гены были включены в гонадах черепах рано в развитии – перед их судьбой, потому, что яичники либо яички были решены.В прошлом изучении исследователи изучили все генные считывания либо расшифровки стенограммы, написанные в гонадах черепах по этому критическому окну времени.Они нашли пара генов, каковые были подняты либо вниз при одной температуре, но не втором. Но один из первых генов, каковые перейдут, был тем по имени Kdm6b, что стал намного более активным при более прохладных температурах инкубации, каковые создают мужчин, и было практически негромко при более теплых, создающих даму температурах.
В новом изучении команда применяла технику, развитую сотрудниками в Чжэцзяне Университет Ваньли, дабы подавить ген Kdm6b в гонадах черепахи и видеть, как это затрагивает их сексуальное развитие.Заставление замолчать гена Kdm6b, они нашли, преобразовывает растущий эмбрион черепахи, сохраненный при температурах, каковые в противном случае произвели бы мужчину с яичками в мелкую даму с яичниками вместо этого.
Предстоящие опыты продемонстрировали, что белок, закодированный геном Kdm6b со своей стороны, взаимодействует с областью генома по имени Dmrt1, что действует как главный выключатель, дабы включить развитие яичка.Они нашли, что Kdm6b активирует главной выключатель Dmrt1, изменяя гистоны, подобные шару белки, что ДНК обернута около внутренней части ядро клетки, как рана нити около шпульки.Во многих разновидностях хвост белков гистона украшен особыми химическими маркерами либо показателями метила, каковые сохраняют гены на протяжении Молекулы ДНК бездействующими.Активность гена Kdm6b включает фундаментальной выключатель Dmrt1, удаляя эти репрессивные показатели и «ослабляя» хвосты гистона, что делает рану ДНК около гистонов легче к доступу, и просматривать.
«Это похоже на удаление тормозов от мужского пути», сообщил соавтор Сери Вебер, кандидат врача философии в лаборатории Capel в Герцоге.Исследователи нашли связанные с температурой трансформации в активности гена Kdm6b в других разновидностях, пол которых зависит от температуры инкубации, таковой как аллигаторы и смело выступает против драконов. «Это предполагает, что подобные молекулярные механизмы смогут трудиться у других рептилий кроме этого», сообщил Кэпель.
Исследователи считаюм, что Kdm6b и белок, что он кодирует, не чувствуют тепло либо трансформации в температуре неотъемлемо, поскольку более прохладные температуры инкубации увеличили активность гена в будущих яичках черепахи, но не в других органах развития, таких как сердце либо печень.«Следующий ход обязан отыскать чувствующий температуру спусковой механизм», сообщил Вебер. «Мы пробуем сузить возможности».