iPon Hírek

Amikor egy baktérium határozza meg a nemet

Dátum | 2016. 12. 22.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A gömbászkák a rákok szárazföldi csoportjába tartoznak, és leginkább arról ismertek, hogy veszély esetén aprócska labdává tudják összegömbölyíteni testüket. Az állatok másik érdekessége, hogy egyedeinek nemét bizonyos esetekben nagyon szokatlan módon egy általuk hordozott baktérium határozza meg. A gömbászkák genetikai neme az emberéhez hasonlóan két kromoszóma, a Z és a W függvénye. Azok az egyedek, amelyek két Z-t hordoznak, hímekké fejlődnek, azok pedig, amelyek egy Z-t és egy W-t, nőstények lesznek. Egyes populációkban azonban a Wolbachia nevű, az állatok sejtjeinek belsejében élő baktérium felülírja a genetikát. (A Wolbachia rendkívül érdekes mikroba, amelyről nemrégiben annak kapcsán írtunk, hogy az általa megfertőzött szúnyogok valamilyen rejtélyes oknál fogva nem képesek a zika, a dengue, a sárgaláz és más trópusi betegségek vírusainak terjesztésére.) A baktérium női ágon öröklődik, vagyis a gömbászka anyák adják tovább utódaiknak. Emiatt a Wolbachia a hím embriókba kerülve „nőiesíti” kezdi azokat, vagyis a hormon termelésbe beleszólva eléri, hogy a ZZ kromoszómájú egyedek is nőneművé fejlődjenek. Az ilyen populációkban a W kromoszóma idővel teljesen eltűnik, és minden gömbászka két Z kromoszómát fog hordozni, biológiai nemüket pedig csak az dönti el, hogy van-e sejtjeikben Wolbachia, vagy sem.
A történet már eddig sem volt szokványosnak nevezhető, de egy francia kutatócsoport 40 évnyi kutatás eredményeként nemrég újabb érdekességet fedezett fel a gömbászkák kapcsán. A szakértők az 1980-as években vették észre először, hogy léteznek olyan egyedek, amelyek nem hordozzák a Wolbachiát, de úgy viselkednek, mintha sejtjeikben meglenne a baktérium. Mindannyian ZZ nemi kromoszómákkal rendelkeznek, egyesek közülük azonban mégis nőstények. A kutatók úgy sejtették, hogy ez azért lehetséges, mert a baktérium DNS-ének egy darabja beépült a gömbászka genomba, és azóta ez a szakasz, a feminizáló elem vagy f-elem diktálja az állatok nemét. Az ezt hordozó egyedek így akkor is nőstények lesznek, ha a baktériumot elődeikkel ellentétben már nem hordozzák. Negyven évvel ezelőtt még nem volt mód a teória igazolására, négy évtizeddel később azonban Richard Cordaux, a Poitiers-i Egyetem kutatója nagyon közel jutott a bizonyításhoz. A szakértő és kollégái több gömbászka genomját is szekvenálták, és megmutatták, hogy azok valóban hordozzák a Wolbachia DNS-ének részletét, a baktériumnak viszont nincs nyoma sejtjeikben. Az idegen DNS-t hordozó kromoszóma pedig pontosan úgy viselkedik, mint a normál gömbászkák W kromoszómája: ha jelen van, az egyed nőneművé fejlődik, ha nincs, akkor pedig hímmé.
A gömbászkák tehát miután elveszítették egyik nemi kromoszómájukat, újabb nemi kromoszómára tettek szert, gyakorlatilag helyreállítva az eredeti állapotot. A genetikai nemet egykor a Z és a W kromoszómák, a kései utódokban pedig a Z és a W v2.0 kromoszómák határozzák meg. Ez azért rendkívül érdekes, mert saját nemi kromoszómáink legjobb tudásunk szerint egészen más utat jártak be az evolúció során. Az X és az Y kromoszóma egykor egyforma volt, és ugyanazon géneket hordozta. Körülbelül 300 millió évvel ezelőtt azonban egyikük mutálódott, és ezzel a nemet meghatározó kapcsolóvá vált. Ez a megváltozott, majd tovább változó kromoszóma lett az Y, egykori párja pedig az X. A nemi kromoszómák fejlődésének megszokott, ismert útja tehát úgy néz ki, hogy két, egykor egyforma kromoszóma különbözővé válik, és eltérő irányokba kezdenek fejlődni. A gömbászkáknál azonban nem egy belső mutáció állt az események hátterében – ahogy azt az ember elődei kapcsán feltételezzük –, hanem egy másik fajtól átvett DNS indította be a változásokat. Bár egyelőre nem teljesen biztos, hogy valóban a Wolbachia DNS-e, és nem egy vele egyazon kromoszómán ülő, másik gén befolyásolja a gömbászkák nemét, ha a szakértőknek igazuk lesz, elképzelhető, hogy más fajokról is kiderül, esetükben is szimbionta mikrobák állnak a nemi kromoszómák kialakulása mögött.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

4. ianbrenner
2016.12.22. 10:25
40 évnyi gömbászka kutatás? Irigylésre méltó életpálya!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Pandion
2016.12.22. 10:51
Érdekes cikk, köszi. Két dolog nem világos, tudnak-e szűznemzéssel szaporodni az ászkák, illetve hogyan terjed a baktérium? Nekem ebből nagyon úgy tűnik, hogy abba az irányba haladnak, hogy csak nőstények lesznek a populációban idővel.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. kisza25 ianbr...
2016.12.23. 07:17
Bennem is ez merűlt fel, 40 év és már majdnem sikerűlt bizonyítani
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. dbelam Pandi...
2016.12.23. 09:45
És elég egy szerencsés hím, jobb helyeken ezt háremnek hírek Ják :D
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!