№08 август 2022

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Как улитки-гермафродиты теряют мужской пол

ДНК митохондрий определённого типа мешает улиткам физам приобретать признаки самцов.

У пресноводных улиток физ заострённых одна и та же особь во время размножения может выступать и в роли самца, и в роли самки; иными словами, физы, как и многие другие улитки, гермафродиты. Однако среди физ попадаются и просто самки, без каких-либо признаков мужского пола. Исследователи из Лионского университета и Университета Монпелье пишут в Current Biology, что мужской пол у улиток исчезает благодаря механизму, который до сих пор наблюдали только у растений.

Физа заострённая. (Фото: Smithsonian Environmental Research Center / Flickr.com

Механизм этот связан с особенностями ДНК митохондрий. Клеточные органеллы митохондрии более всего известны тем, что добывают для клетки энергию и что у них есть собственная ДНК. У некоторых растений митохондриальная ДНК, передающаяся по материнской линии, не даёт формироваться мужским половым органам. Разумеется, такая «антимужская» ДНК есть не у всех митохондрий: их гены накапливают в себе мутации, существуя в нескольких разных вариантах, распределённых между разными митохондриями.

Митохондриальные гены кодируют белки, необходимые для энергетических реакций. Один из них, ген COI, используют для того, чтобы оценить молекулярное разнообразие — насколько ген COI у одной особи отличается от COI у другой особи и т. д. При этом в целом митохондриальная ДНК (не только COI, а вся ДНК) в пределах одного вида отличается не очень сильно, не более чем на 1%. У физ заострённых всё оказалось иначе: сравнив один только ген COI у тридцати четырёх улиток, исследователи обнаружили среди них группу таких, у которых COI аж на 26% отличался от COI других особей.

Улитки с сильно отличающимся митохондриальным геном во время размножения вели себя только как самки, и у них вообще не было сперматозоидов. Получается, что все особи физ делятся на два пола: на гермафродитов и на самок. Возможно, что нечто похожее есть и у других моллюсков, и даже не-моллюсков — это предстоит ещё выяснить. И точно также предстоит выяснить, что именно происходит в организме улитки, которая получила женскую митохондриальную ДНК. В том, что здесь всё дело именно в митохондриальной ДНК, авторы работы не сомневаются, однако молекулярно-клеточные механизмы самцовой стерилизации пока неясны. Дело необязательно именно в гене COI — он, как было сказано, просто служит маркером разнообразия ДНК. Если ген COI так отличается у некоторых улиток, то, скорее всего, вся остальная митохондриальная ДНК отличается тоже. Остаётся найти в ней гены, которым не нравится сидеть в улитке, в которой есть хоть что-то самцовое.

Автор: Кирилл Стасевич


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее