Открыты истоки разделения полов

Многоклеточные зеленые водоросли с названием Volvox carteri помогли открыть генетические истоки при разделении полов.

Видимо, мужской и женский пол в процессе эволюции появились из более примитивной системы типов спаривания у одноклеточных.

Ученый Джеймс Умен из Центра растениеводства имени Данфорта обнаружил ген-регулятор пола в Volvox под наименованием MID. Меняя его экспрессию у водорослей, эксперты поменяли их пол, превращая сперматозоиды в яйцеклетки, и потом наоборот. Поменявшие пол водоросли были вполне способны дать здоровое потомство.

Обычно для растений и животных мужские и женские гаметы (это половые клетки) — норма, и их различия ученым очевидны. Мужские гаметы (сперма либо пыльца) — быстрые, мобильные и маленькие, женские же (яйцеклетки) — большие и при этом малоподвижные. Однако экспертам не до конца ясно, как появилась такая система: ведь у одноклеточных микроорганизмов есть лишь типы спаривания. Клетка одного вида может связаться лишь с клеткой другого, при этом самих типов может оказаться от двух до тысячи, а сами клетки внешне фактически ничем не отличаются.

Умен и его коллеги смогли выявить у примитивных одноклеточных хламидомонад ген (MID), который управляет дифференциацией половых клеток на два класса (+ и -). Затем ученые нашли аналог данного гена (VcMID) у полноценных мужских гамет вольвокса. Когда ученые искусственно простимулировали экспрессию VcMID у Volvox carteri в женской структуре, крупные клетки (что должны были стать полноценными яйцеклетками) все еще продолжили делиться, превратившись уже в сперматозоиды.

Потом специалисты произвели обратную операцию: они заблокировали экспрессию VcMID в мужских гаметах. Гонидии (то есть одноклеточные фрагменты нитчатых водорослей, что служат для размножения) перестали делиться и остались большими, став играть роль яйцеклеток: их уже могли оплодотворять сперматозоиды другой особи. Но потомство псевдоженских яйцеклеток и нормальной спермы были не очень жизнеспособным (выжило уже меньше половины организмов). При этом в первом опыте (псевдомужские гаметы и обычные яйцеклетки) водоросли начали весьма активно размножаться.

10.07.2014