Японские учёные нашли ген, определяющий, станет половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой

12.06.2015 14:00

Японские учёные нашли ген, определяющий, станет половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой

Японские генетики обнаружили в ДНК рыб необычный ген, определяющий то, станет ли половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой, и поменяли его работу таким образом, что в яичниках самок рыб начали формироваться сперматозоиды, а в семенниках самцов - яйцеклетки, говорится в статье. Танака и его коллеги совершили это необычное открытие, наблюдая за развитием половых клеток в семенниках и яичниках рисовой рыбки-оризии (Oryzias latipes).

Японские генетики обнаружили в ДНК рыб необычный ген, определяющий то, станет ли половая клетка сперматозоидом или яйцеклеткой, и поменяли его работу таким образом, что в яичниках самок рыб начали формироваться сперматозоиды, а в семенниках самцов - яйцеклетки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science, передает NEWSru.com.

"Мы знали, что гаметы могут превращаться и в сперматозоиды, и в яйцеклетки, но никто и не предполагал, что эти клетки в организме позвоночных животных обладают особым геном-"переключателем", который определяет их судьбу - стать сперматозоидом или яйцеклеткой. Полученные нами результаты показывают, что клетка способна самостоятельно пройти весь этот путь. Это очень важное и неожиданное открытие", - цитирует РИА "Новости" ученого Минору Танака из Института общей биологии Японии в городе Оказаки.

Танака и его коллеги совершили это необычное открытие, наблюдая за развитием половых клеток в семенниках и яичниках рисовой рыбки-оризии (Oryzias latipes). Во время созревания сперматозоидов и яйцеклеток ученые следили за изменениями в уровне активности разных генов, пытаясь найти различия между будущими мужскими и женскими половыми клетками.

Внимание ученых привлек ген foxl3 - "архивная копия" гена foxl2, который отвечает за рост икринок и поддержание их существования в организме будущей матери. Роль и время работы foxl3 мало интересовали биологов до настоящего времени, и оставались неизвестными.

Как выяснили авторы статьи, foxl3 является своеобразным половым "переключателем", активное положение которого означает, что гамета превратится в яйцеклетку и затем - в икринку, а выключенное - в сперматозоид.

Для проверки этого предположения японские биологи пошли на необычный эксперимент - они повредили этот ген в зародышах самок рисовой рыбки, и принудительно "включили" foxl3 в половых клетках будущих самцов.

Данный прием привел к удивительным результатам - когда оризии родились, в семенниках особей сильного пола начали формироваться яйцеклетки, а в яичниках самок - самые настоящие сперматозоиды. Когда половые клетки выросли, ученые извлекли их из тела рыб и проверили, могут ли они дать жизнь новому поколению рыб.

Как оказалось, подобные гаметы были вполне жизнеспособными - "женские" сперматозоиды успешно проникли в яйцеклетки самок из контрольной группы и те дали здоровое потомство, а "мужские" яйцеклетки оплодотворились и превратились в зародыши.

Что это означает? Во-первых, существование данного "переключателя" может объяснять то, почему некоторые виды змей и рыбы-пилы обладают способностью к самооплодотворению.

В пользу этого говорит то, что в утробе самок оризий, несмотря на повреждение foxl3, присутствовало несколько яйцеклеток, которые к концу эксперимента оказались оплодотворенными.

Во-вторых, ген foxl3 или его аналоги в ДНК сухопутных животных можно использовать для природоохранных целей и спасения вымирающих видов. Сегодня биологи предлагают спасать вымирающие виды путем выращивания их яйцеклеток и сперматозоидов из культур стволовых клеток, что может привнести массу мутаций в зародыши и вызвать другие непредсказуемые последствия. Манипуляции геном foxl3 могут снизить этот риск.

Ранее сообщалось, что Группа ученых из США обнаружила ген, при активации которого ткани взрослых мышей начинают восстанавливаться так же быстро, как у молодых особей.

 

Источник новости: NEWSru.ua

Лента новостей

Оставить комментарий

comments powered by Disqus