В една невидима битка на молекулярно ниво сперматозоидите с Х и Y хромозоми при мишките се борят за надмощие, а ключът към победата се крие в състезанието за протеини, наречени Spindlins. Това разкрива ново изследване от Университета в Мичиган, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, което хвърля светлина върху еволюционна надпревара, определяща пола на потомството.
Микроскопичната надпревара
Според Чарлз Дарвин фитнесът е способността на организма да предаде гените си на следващите поколения. Но понякога гените в едно тяло се съревновават помежду си. При мишките Х и Y сперматозоидите водят „оръжейна надпревара“, която може да наклони съотношението на половете в котилото. „Който стигне първи до яйцеклетката – Х или Y – я опложда“, обяснява Мартин Арлт, първи автор на изследването. Ако гените дават предимство на Х, ще има повече женски; ако на Y – повече мъжки. И все пак съотношението остава близо до 50:50 – баланс, жизнен за оцеляването на вида.
Тайната на Spindlins
За да разберат механизма, учените пренесли гените Slxl1/Slx (Х-свързани) и Sly (Y-свързани) от мишки в дрожди, тъй като сперматозоидите не могат да се култивират в лаборатория. Открили, че протеините от тези гени се състезават за свързване със Spindlins – регулатори на генната експресия. Повече Х-протеини означават повече Х-сперматозоиди, а повече Y-протеини – повече Y-сперматозоиди. Този баланс между Х и Y гените се е развил, за да поддържа равновесие в пола.
Еволюция в действие
„Тези протеини са сравнително нови, появили се преди няколко милиона години“, казва Джейкъб Мюлер, старши автор. Въпреки че сперматогенезата е възможна без тях, те са се интегрирали в ключова система при мишките. Изследването показва, че подобни „надпревари“ се повтарят при различни видове, водени от силен дарвинов подбор. Следващата стъпка е да се изследва еволюцията на тази Х/Y битка чрез дрождената система и други конкурентни гени.
Тази „война“ разкрива как молекулярните стратегии оформят фертилността и еволюцията на хромозомите. Сперматозоидите може да са микроскопични, но битката им е с космически мащаби за бъдещето на вида. Какво ще разкрие следващият етап от тази генетична сага?
