У шовкопряда виявлена незвичайна система визначення статі
На відміну від самок самці шовкопрядів плетуть кокони з більшої кількості цінного матеріалу і виробляють набагато якісніші нитки. Оскільки промисловість залежить від чисельності самців, біологи і генетики вже давно намагаються придумати спосіб збільшити їх популяцію.
Тепер дослідники виявили процес, який відповідає за визначення статі у цих комах. Виявилося, що статева детермінація у тутових шовкопрядів Bombyx mori залежить виключно від невеликої молекули РНК. Це перший приклад в живій природі, коли стать визначається лише одним білком.
Відзначимо, що у ссавців, у тому числі людини, стать визначається хромосомами X і Y, в той час як у лускокрилих, до яких відносяться і шовковиці шовкопряди, в це залучена система WZ-хромосом. Самки є носіями W і Z статевих хромосом, а самці - ZZ-хромосом.
Відео: У Набережних Челнах ветеринари вирішують, що видалити цуценяті-гермафродиту
Самці шовкопряда плетуть набагато більш високоякісні нитки і в більшій кількості, ніж самки (фото Munetaka Kawamoto, University of Tokyo).
Відео: DIY [Нескінченна шоколадка] Endless Chocolate Bar
Коли біологи спробували зрозуміти, які гени складають жіночу W-хромосому, виявилося, що діють тут паразитарні мобільні генетичні елементи, звані транспозонами. Ще в 2011 році японські біологи повідомили, що W-хромосома виробляє короткі молекули РНК, які не пускають всередину новостворені яйцеклітини.
Протягом багатьох років вивченням систем, що визначають стать у шовкопрядів, займалася дослідницька група з університету Токіо під керівництвом ентомолога Сусуму Катсумі (Susumu Katsuma), який також став ведучим автором нового дослідження.
Вчені визначили, що одна з коротких молекул РНК, яку вони назвали Fem, специфічна для самок шовкопрядів, а значить, вона якимось чином залучена в визначення статі. Fem-РНК руйнує молекулу, вироблену геном masculinizer, який розташований на Z-хромосомі. Коли дослідники дезактивували ген masculinizer, запустилася генетична програма з виробництва "жіночих" тканин.
Відео: Будинок
Звіт про своїх експериментах японські ентомологи виклали в статті журналу Nature.
Спаровуються шовковиці шовкопряди (фото Wikimedia Commons).
Катсумі повідомляє, що він і його колеги намагаються маніпулювати визначенням статі у шовкопрядів на благо промислового виробництва. Однак не все так просто: дезактивація Fem-РНК не перетворює звичайні WZ-ембріони самок в самців, а дезактивація гена masculinizer смертельна для ембріонів ZZ.
Вчені, які не брали участі в роботі Катсумі, вважають, що вивести покоління шовкопряда, що складається цілком з самок, буде простіше, ніж спроби збільшити чисельність самців. Але для промисловості такий крок буде абсолютно безглуздим.
