Oamenii de știință au rezolvat un mister vechi despre ornitorinci

Știința a dezlegat misterul despre sexul ornitorincilor. Timp de decenii, oamenii de știință au știut că ornitorincii și echidnele, mamiferele unice din Australia care depun ouă, prezintă o particularitate genetică aparte: nu folosesc aceleași „unelte” genetice ca restul mamiferelor pentru a determina sexul embrionilor. 

Mai mult, modul în care reușesc acest lucru a rămas, până de curând, un mister.

• Cel mai puternic curent oceanic al Pământului nu s-a format așa cum credeam
• Efectele schimbărilor climatice persistă chiar și la stră-strănepoți, arată un nou studiu

Care este misterul cu privire la sexul ornitorincilor? Un studiu recent oferă primele dovezi solide că, în cazul monotremelor (grupul din care fac parte ornitorincii și echidnele), sexul este determinat de o singură genă, una care seamănă mai degrabă cu genele regăsite la unii pești și amfibieni, nu cu cele de la restul mamiferelor.

Studiul a fost publicat în Genome Biology.

Cercetătorii au rezolvat un mister despre sexul ornitorincilor

Ornitorincii și echidnele sunt monotreme, cel mai vechi grup de mamifere aflat încă în viață. Acestea sunt singurele mamifere care depun ouă și prezintă trăsături asemănătoare reptilelor, explică Science Alert.

La oameni și alte mamifere, sexul este determinat de cromozomii sexuali X și Y. Un embrion cu perechea XX va deveni femelă, iar unul cu XY va deveni mascul.
La cele mai multe mamifere, procesul este declanșat de o genă numită SRY, situată pe cromozomul Y. Însă la monotreme, această genă nu a fost niciodată identificată.

În urmă cu aproximativ 20 de ani, s-a descoperit că monotremele folosesc un sistem cu mai mulți cromozomi X și Y, diferit de cel al celorlalte mamifere. Cercetătorii bănuiau că unul dintre cromozomii Y conține o genă responsabilă de determinarea sexului, dar nu știau care.

În 2008 a fost publicată secvența completă a genomului unui ornitorinc, un progres important, dar care nu includea informații despre cromozomii Y, deoarece exemplarul era o femelă. Abia în 2021, odată cu publicarea unui nou genom al ornitorincului și a primului genom al echidnei, au apărut date despre cromozomii Y.

Astfel, o genă a ieșit în evidență: hormonul anti-Müllerian (AMH), cunoscut pentru rolul său în dezvoltarea sexuală la multe specii. Noul studiu oferă primele dovezi convingătoare că o versiune adaptată a acestei gene, aflată pe unul dintre cromozomii Y ai monotremelor, numită AMHY, este responsabilă de determinarea sexului.

O mutație apărută cu 100 de milioane de ani în urmă

Cercetarea a arătat că, în urmă cu aproximativ 100 de milioane de ani, modificări apărute în gena AMH au dus la apariția genei AMHY, care a început să aibă un rol în dezvoltarea sexuală masculină. Această schimbare ar fi fost punctul de plecare pentru evoluția sistemului unic de cromozomi sexuali la strămoșul comun al ornitorincului și al echidnei.

Chiar dacă AMHY s-a diferențiat semnificativ față de forma originală a genei (numită AMHX), ea și-a păstrat trăsăturile esențiale. Iar cercetătorii au reușit, pentru prima dată, să demonstreze că AMHY este activată în locul și momentul potrivit în dezvoltarea masculină, mai exact, în țesutul testicular în formare. Aceasta era piesa lipsă din puzzle.

Spre deosebire de genele clasice de determinare a sexului, care acționează direct asupra ADN-ului, AMHY este un hormon. Nu interacționează cu ADN-ul, ci acționează la suprafața celulelor, activând sau dezactivând genele implicate în formarea caracteristicilor masculine.

Există tot mai multe dovezi că AMHY are un rol similar în determinarea sexului la unele specii de pești și amfibieni. Însă la monotreme, ar fi pentru prima dată când un hormon este implicat direct în determinarea sexului la un mamifer.

Cercetările continuă pentru a înțelege în detaliu cum funcționează AMHX și AMHY la monotreme și în ce fel diferă de mecanismele observate la celelalte mamifere.

Vă recomandăm să citiți și:

O specie de insectă folosește o tactică surprinzătoare pentru a-și manipula prada

Prieteniile din lumea gorilelor: Ce ne pot învăța despre relațiile umane?

Cum „vorbesc” copacii între ei în timpul eclipselor de Soare?

Plantele simt durerea? Știința surprinzătoare a percepției plantelor