Переключатель, позволяющий червям переключаться между полами

Caenorhabditis elegans — свободноживущая нематода (круглый червь) длиной около 1 мм. Фото: Heiti Paves / Shutterstock.com

Люди обычно думают о поле в бинарных терминах, но в естественном мире есть много примеров сексуальной текучести. Некоторые животные могут менять поведенческие или биологические особенности или даже полностью менять пол. Теперь ученые, использующие общую исследовательскую модель C. elegans, нематодного червя, определили молекулярный переключатель в клетках мозга, который при необходимости переключает половые состояния. Результаты, которые показывают, что пол не всегда может быть статичным, а может быть и динамичным, были опубликованы в журнале Current Biology 23 июля.

Caenorhabditis elegans – удобный простой способ изучения нервной системы и других аспектов биологии. Это единственное животное, для которого у нас есть полная схема нервной системы – так называемый коннектом, который может помочь проиллюстрировать, как информация интегрируется на биологическом уровне. Различают два пола C. elegans: гермафродиты и самцы. Черви-гермафродиты также могут самооплодотворяться или выступать в качестве помощников самцов. Всего один ген, называемый TRA-1, контролирует пол червя; когда развивающийся червь несет две Х-хромосомы, активируется ген TRA-1, и червь становится «гермафродитом», в то время как только одна Х-хромосома оставляет ген, червь становится самцом.

Это исследование показало, что у самцов TRA-1 полностью не инактивирован. Он может активироваться, когда это необходимо. Например, самцы обычно предпочитают искать себе пару, а не еду. Через некоторое время он начнет превращаться в гермафродит, если не съел достаточно, что снижает поведение поиска партнера, и червь может свободно есть. TRA-1 важен для внесения этого изменения. Черви без TRA-1 будут искать себе пару, а не еду.

«Эти результаты показывают, что на молекулярном уровне пол не является бинарным или статичным, а скорее динамичным и гибким», – сказал в заявлении автор исследования Дуглас Портман, доцент кафедры биомедицинской генетики Университета Рочестера. «Новые результаты предполагают, что аспекты мужской нервной системы могут временно принимать женское состояние, позволяя мужскому поведению быть гибким в зависимости от внутренних и внешних условий».

DOI: 10.1016/j.cub.2020.07.007

Читайте также: Зачем рифовые рыбы меняют пол?