Один фермент отвечает за различия в окраске оперения у самцов и самок канареек

Международная команда исследователей обнаружила, что различия в окраске оперения у самцов и самок мозаичных канареек определяются одним ферментом. Работа опубликована в журнале Science.

Учёные давно знали, что генетические факторы влияют на половой диморфизм в окраске птиц, но конкретные механизмы были неясны. В новом исследовании учёные скрещивали канареек и изучали их гены, чтобы выяснить эти механизмы.

Методология исследования:

• Изучались красные чижи (красные сискины) и обычные канарейки.
• У красных чижей наблюдается половой дихроматизм (самцы и самки разного цвета), а у обычных канареек — нет.
• Потомство от их скрещивания называется мозаичными канарейками и также обладает дихроматизмом.
• Исследователи неоднократно скрещивали мозаичных птиц с обычными канарейками, чтобы сузить круг возможных генов, ответственных за окраску.

Ключевое открытие:

Анализ паттернов экспрессии генов позволил сузить поиск до одного гена — BCO2. Этот ген кодирует производство фермента β-каротиноксигеназы 2 (β-carotene oxygenase 2).

Механизм действия:

• Фермент β-каротиноксигеназа 2 расщепляет красно-оранжевый пигмент β-каротин, который придаёт цвет перьям птиц.
• У самок мозаичных канареек вырабатывается больше этого фермента, чем у самцов.
• В результате у самок больше β-каротина расщепляется, и его меньше остаётся для окраски перьев, что объясняет их менее яркий цвет.

Учёные предполагают, что на экспрессию гена BCO2 может влиять эстроген, что и объясняет гендерные различия в окраске оперения.