Исследование механизмов определения пола у птиц
Международная команда учёных из Университета Хиросимы проанализировала механизмы определения пола в половых клетках (ПК) птиц, которые до конца не были поняты. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports 17 августа 2022 года.
Уникальность птиц и методы исследования
У птиц система половых хромосом — ZZ (самец) и ZW (самка), в отличие от млекопитающих (XX/XY). Для изучения механизмов определения пола в зародышевых ПК цыплят учёные:
- Очистили мужские и женские ПК из крови и гонад с помощью флуоресцентно-активированной сортировки клеток (чистота >96%).
- Определили профили экспрессии генов ПК на каждой стадии развития для каждого пола с помощью RNA-sequencing.
- Спрогнозировали механизм определения пола с помощью биоинформатического анализа.
- Проверили предсказание, стимулируя мужские ПК ретиноевой кислотой in vitro.
Ключевые выводы
- Женские циркулирующие ПК из крови демонстрировали экспрессию, зависящую от пола, ещё до попадания в гонады.
- В ПК из гонад количество генов с повышенной экспрессией у самок было выше, чем у самцов.
- Эти гены были обогащены в некоторых метаболических процессах.
- Стимуляция мужских ПК ретиноевой кислотой привела к апрегуляции (увеличению экспрессии) нескольких женских генов.
- Результаты указывают, что определение пола в ПК птиц включает как клеточно-автономные механизмы, так и регуляцию соматическими клетками, и происходит раньше у самок.
Значение и перспективы
Это первое исследование, предсказавшее механизм определения пола путём сравнения профилей экспрессии генов ПК птиц на разных эмбриональных стадиях и с использованием стимуляционного теста. Полученный набор данных поможет выявить ключевые молекулы, напрямую вызывающие феминизацию ПК цыплят.
Конечная цель работы — установить метод выбора пола у кур с помощью геномного редактирования, нацеленного на эти ключевые молекулы.