Биология стирает грань между полами
Круглые черви Caenorhabditis elegans, по-разному реагируют на ограничение калорийности рациона
Биологический пол обычно понимается в двоичных терминах: мужской и женский. Однако есть много примеров животных, которые способны изменять пол-типичные биологические и поведенческие особенности и даже изменять пол.
Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, выявило генетический переключатель в клетках мозга, который может переключаться между специфичными для пола состояниями, когда это необходимо, и результаты, которые ставят под сомнение идею секса как фиксированного свойства.
Круглые черви Caenorhabditis elegans, по-разному реагируют на ограничение калорийности рациона
Исследование, проведенное Дугласом Портманом, доктором философии, адъюнкт-профессором кафедры биомедицинской генетики Университета Рочестера и Института неврологии Дель Монте, было проведено в C. elegans, микроскопическом круглом черве, который десятилетиями использовался в лабораториях для изучения нервной системы. Многие из открытий, сделанных с помощью C. elegans, применимы во всем животном мире, и эти исследования привели к более широкому пониманию биологии человека. С. elegans - единственное животное, чья нервная система была полностью отображена в электрической схеме, и помогла исследователям понять, как мозговые цепи интегрируют информацию, принимают решения и контролируют поведение.
Существует два пола C. elegans - самцы и гермафродиты. Хотя гермафродиты способны к самооплодотворению, они также являются партнерами для спаривания самцов и считаются модифицированными самками. Единственный ген, TRA-1, определяет пол этих круглых червей. Если развивающийся червь имеет две Х-хромосомы, этот ген активируется, и червь превращается в самку. Если есть только одна Х-хромосома, TRA-1 инактивируется, в результате чего червь становится самцом.
Новое исследование показывает, что ген TRA-1 не полностью замолкает у самцов, как считалось ранее. Вместо этого он может начать действовать, когда обстоятельства вынуждают самца вести себя более по - женски. Как правило, самцы C. elegans предпочитают искать себе пару, а не есть, отчасти потому, что они не могут чувствовать запах пищи так же хорошо, как самки. Но если самец слишком долго не ест, он будет набирать свою способность обнаруживать пищу и вести себя больше как самка. Новое исследование показывает, что TRA-1 необходим для этого переключателя, и без него голодные самцы не могут улучшить свое обоняние и оставаться запертыми в стандартном, нечувствительном к пище режиме поиска партнера. TRA-1 выполняет ту же работу у молодых самцов - он активирует эффективное обнаружение пищи у самцов, которые слишком молоды, чтобы искать себе пару.
"Эти результаты показывают, что на молекулярном уровне секс не является бинарным или статичным, а скорее динамичным и гибким", - сказал Портман. "Новые результаты показывают, что некоторые аспекты мужской нервной системы могут временно принять женское "состояние", позволяя мужскому поведению быть гибким в соответствии с внутренними и внешними условиями."
Отдельное исследование современной биологии, проведенное группой сотрудничающих исследователей из Колумбийского университета, дополнительно описывает сложный молекулярный механизм, с помощью которого TRA-1 управляется половыми хромосомами и другими сигналами.
