Исследователи из Университета Макмастера обнаружили Необычные особенности генетических процессов, формирующих пол у африканской когтистой лягушки, стали важным открытием для одного из самых хорошо изученных земноводных.
Генномный анализ выявил восемь разных половых хромосом у одиннадцати видов лягушек, многие из которых могут содержать уникальные и недавно эволюционировавшие гены, определяющие половую дифференциацию самцов или самок. До этого исследователям было известно только о трёх различных половых хромосомах у этих существ.
«У этих лягушек мы обнаружили необычайное разнообразие даже среди близкородственных видов. Это позволяет изучить, насколько быстро эволюционируют важные механизмы, такие как определение пола», — говорит Бен Эванс, профессор биологического факультета Макмастера и ведущий автор исследования. опубликованного в журнале Molecular Biology and Evolution.
Африканскую когтистую лягушку используют в биологической науке как модельный организм из-за генетической близости к человеку и возможности наблюдения за развитием эмбрионов вне организма матери, что упрощает изучение ключевых процессов.
Лягушки проживают в Африке к югу от Сахары и предпочитают медленно текущую или стоячую воду. Характерны своим плоским телом, способностью издавать звуки под водой благодаря голосовым органам, а также когтями на первых трех пальцах задних лап, которыми разрывают пищу.
Ученые установили местоположение недавно найденных половых хромосом, что еще больше поразило исследователей. Главная теория утверждала, что гены, отвечающие за определение пола, обычно встречаются в геномных участках с низким уровнем рекомбинации — обмена генетическим материалом между родителями, приводящего к новым сочетаниям признаков у потомства.
Вместо этого обнаружили, что новые гены почти повсеместно расположены в областях с высоким уровнем рекомбинации, что ставит вопрос о том, как и почему генетическая основа очень важных биологических признаков — таких как половая дифференциация — может развиваться так быстро, и как возникают новые гены и генетические функции.
Если бы провели подобные тесты в более древних группах, например, у млекопитающих или птиц, то обнаружили бы одинаковые половые хромосомы. Группа лягушек отличается невероятной вариативностью. Вероятно, новые гены для управления половой дифференциацией появлялись у них много раз, действуя как «выключатель» между самцом и самкой на пике развития.
[Фото: Adam Bewick / McMaster University]