Пол живых организмов определяется либо генетическими факторами, либо факторами окружающей среды. Интересно, однако, что группа исследователей под руководством Университета Нагоя ранее обнаружила, что появление большего количества половых клеток — биологических клеток, способных объединяться с одним из противоположного пола, чтобы сформировать новую особь — в гонадах самок медака (костистых рыб) является необходим для женской дифференциации гонад. Когда половые клетки удаляются в медаке, у рыб XX (самок) наблюдается смена пола от самки к самцу, в то время как у рыб XY (самец) с избыточным количеством половых клеток, что обычно связано с производством яиц, наблюдается смена пола от самца к самке.«Это открытие означает, что в дополнение к наиболее известной роли половых клеток, которые развиваются в яйцеклетки или сперматозоиды и производят следующее поколение, половые клетки обладают уникальным и удивительным потенциалом для изменения окружающей среды», — говорит Тошия Нишимура, первый автор. текущего исследования. «Однако молекулярная основа и критическая для феминизации стадия гаметогенеза остаются неизвестными».
Этот вопрос заставил исследователей глубже погрузиться в тему. В своем последнем исследовании они создали три разных мутанта медаки, чтобы продемонстрировать, что феминизирующий эффект половых клеток не является результатом прогрессирования гаметогенеза или решения половой судьбы половых клеток. Они обнаружили, что разные стадии половых клеток у мутантов XX обладают способностью феминизировать гонады, что приводит к образованию гонад со структурами яичников.
В дополнение к нормальному развитию яичников, увеличенного количества гоноцитов (эмбриональных и неонатальных половых клеток) достаточно для смены пола от мужчины к женщине в XY medaka.Эти результаты означают, что механизм, лежащий в основе феминизирующего эффекта половых клеток, активируется до решения половой судьбы половых клеток и мейоза, вероятно, ко времени образования гоноцитов в медаке. Исследование было опубликовано в журнале PLOS Genetics.
«Наши исследования с использованием медаки в совокупности также предполагают, что половые клетки приобретают феминизирующий эффект перед тем, как перейти к гаметогенезу, в то время как мужские половые клетки претерпевают состояние покоя перед началом сперматогенеза», — говорит автор-корреспондент Минору Танака. «Почему мужские половые клетки должны быть в состоянии покоя? Одним из возможных ответов на биологический смысл состояния покоя мужских половых клеток может быть предотвращение феминизации гонад до тех пор, пока не установится маскулинизация соматических клеток».