Найден ген, определяющий, станет половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой
12 июня 2015 года
Японские генетики обнаружили в ДНК рыб необычный ген, определяющий то, станет ли половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой, и поменяли его работу таким образом, что в яичниках самок рыб начали формироваться сперматозоиды, а в семенниках самцов - яйцеклетки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Мы знали, что гаметы могут превращаться и в сперматозоиды, и в яйцеклетки, но никто и не предполагал, что эти клетки в организме позвоночных животных обладают особым геном-"переключателем", который определяет их судьбу - стать сперматозоидом или яйцеклеткой. Полученные нами результаты показывают, что клетка способна самостоятельно пройти весь этот путь. Это очень важное и неожиданное открытие", - цитирует РИА "Новости" ученого Минору Танака из Института общей биологии Японии в городе Оказаки.
Танака и его коллеги совершили это необычное открытие, наблюдая за развитием половых клеток в семенниках и яичниках рисовой рыбки-оризии (Oryzias latipes). Во время созревания сперматозоидов и яйцеклеток ученые следили за изменениями в уровне активности разных генов, пытаясь найти различия между будущими мужскими и женскими половыми клетками.
Внимание ученых привлек ген foxl3 - "архивная копия" гена foxl2, который отвечает за рост икринок и поддержание их существования в организме будущей матери. Роль и время работы foxl3 мало интересовали биологов до настоящего времени, и оставались неизвестными.
Как выяснили авторы статьи, foxl3 является своеобразным половым "переключателем", активное положение которого означает, что гамета превратится в яйцеклетку и затем - в икринку, а выключенное - в сперматозоид.
Для проверки этого предположения японские биологи пошли на необычный эксперимент - они повредили этот ген в зародышах самок рисовой рыбки, и принудительно "включили" foxl3 в половых клетках будущих самцов.
Данный прием привел к удивительным результатам - когда оризии родились, в семенниках особей сильного пола начали формироваться яйцеклетки, а в яичниках самок - самые настоящие сперматозоиды. Когда половые клетки выросли, ученые извлекли их из тела рыб и проверили, могут ли они дать жизнь новому поколению рыб.
Как оказалось, подобные гаметы были вполне жизнеспособными - "женские" сперматозоиды успешно проникли в яйцеклетки самок из контрольной группы и те дали здоровое потомство, а "мужские" яйцеклетки оплодотворились и превратились в зародыши.
Что это означает? Во-первых, существование данного "переключателя" может объяснять то, почему некоторые виды змей и рыбы-пилы обладают способностью к самооплодотворению. В пользу этого говорит то, что в утробе самок оризий, несмотря на повреждение foxl3, присутствовало несколько яйцеклеток, которые к концу эксперимента оказались оплодотворенными.
Во-вторых, ген foxl3 или его аналоги в ДНК сухопутных животных можно использовать для природоохранных целей и спасения вымирающих видов. Сегодня биологи предлагают спасать вымирающие виды путем выращивания их яйцеклеток и сперматозоидов из культур стволовых клеток, что может привнести массу мутаций в зародыши и вызвать другие непредсказуемые последствия. Манипуляции геном foxl3 могут снизить этот риск.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
