Откриха ген, който превръща бъдещия сперматозоид в яйцеклетка

Японски генетици са открили в ДНК на рибите необичаен ген, който определя ще стане ли половата клетка сперматозоид, или яйцеклетка. Учените променили неговата работа по такъв начин, че в яйчниците на рибите самки да започнат да се формират сперматозоиди, а в семенниците на самците – яйцеклетки, се казва в статия, публикувана в сп. Science.

"Знаехме, че гаметите могат да се превръщат и в сперматозоиди, и в яйцеклетки, но никой не предполагаше, че тези клетки в организма на гръбначните животни притежават специфичен ген "превключвател", който определя тяхната съдба – да станат сперматозоиди или яйцеклетки.

Получените от нас резултати показват, че клетката е способна самостоятелно да измине целия този път. Това е много важно и неочаквано откритие", казва Минору Танака (Minoru Tanaka) от Института по обща биология на Япония в гр. Окадзаки.

Танака и колегите му извършили това необичайно откритие, наблюдавайки развитието на половите клетки в семенниците и яйчниците на оризовите рибки Oryzias latipes. По време на съзряването на сперматозоидите и яйчниците учените следили измененията в нивото на активност на различни гени в опит да открият различия между бъдещите мъжки и женски полови клетки.

Вниманието на учените привлякъл генът foxl3 – "архивно копие" на гена foxl2, който отговаря за растежа на хайвера и поддържането на тяхното съществуване в организма на бъдещата майка. Ролята и времето на работа на foxl3 слабо са интересували биолозите досега и са оставали неизвестни.

Както изяснили авторите на статията, foxl3 се явява своеобразен полов "превключвател", чието активно положение означава, че гаметата ще се превърне в яйцеклетка, а след това – в хайвер, а изключеното – в сперматозоид.

За проверка японските биолози пристъпили към необичаен експеримент – те увредили този ген в зародишите на женските и принудително "включили" foxl3 в половите клетки на бъдещите самци.

Тази намеса довела до невероятен резултат – когато рибките се родили, в семенниците на особите от силния пол започнали да се формират яйцеклетки, а в яйчниците на самките – истински сперматозоиди. Когато половите клетки израснали, учените ги извадили от телата на рибите и проверили могат ли те да дадат живот на ново поколение рибки.

Оказало се, че подобни гамети са напълно жизнеспособни – "женските" сперматозоиди успешно проникнали в яйцеклетките на самците от контролната група и те дали здраво потомство, а "мъжките" яйцеклетки се оплодили и превърнали в зародиши.

Какво означава това? Първо, съществуването на въпросния "превключвател" може да обясни защо някои видове змии и риби притежават способност за самооплождане. В полза на това говори фактът, че в утробата на рибките самки, независимо от увреждането на foxl3, присъствали няколко яйцеклетки, които в края на експеримента се оказали оплодени.

Второ, генът foxl3 или негови аналози в ДНК на сухоземните животни може да се използва за екологични цели и спасение на измиращи видове. Днес биолозите предлагат да се спасят измиращите видове чрез отглеждането на техни яйцеклетки и сперматозоиди от култури стволови клетки, което може да доведе до редица мутации в зародишите и да предизвика други непредсказуеми последствия. Манипулациите на гена foxl3 могат да снижат този риск, допълва РИА Новости.