У пчел и муравьев обнаружен определяющий пол ген

Исследователи установили, что ген ANTSR отвечает за определение пола у пчел и муравьев, что является значимым открытием в области генетики насекомых.

Спаривание самца и самки красной пчелы-каменщицы

Источник: Мари Луиза Хаскенс

Большинство видов на Земле используют половое размножение, однако генетические пути, определяющие, станет ли особь самцом или самкой, поражают своим разнообразием. Если у человека эту роль выполняют X- и Y-хромосомы, то у насекомых, таких как пчелы и муравьи, действует иной механизм, известный как гаплодиплоидия. При этой системе самки развиваются из оплодотворенных яиц и являются диплоидными, то есть имеют два набора хромосом. Самцы же появляются на свет из неоплодотворенных яиц и гаплоидны, обладая лишь одним набором. Хотя общие принципы этой системы были известны, конкретные гены-переключатели долгое время оставались загадкой для большинства видов.

Прорыв в этом вопросе совершила команда исследователей под руководством Мэттью Вебстера из Уппсальского университета. Ученые сфокусировались на красной пчеле-каменщице, широко распространенном в Европе виде. Путем полного секвенирования генома и кропотливого анализа сотен гнезд им удалось выявить редких самцов с необычной генетической аномалией. Сравнительный анализ геномов позволил точно определить местоположение гена, ответственного за выбор пути развития. Результаты исследования, опубликованные в авторитетном журнале PLoS Biology, преподнесли сенсационный сюрприз. Оказалось, что ключевую роль играет ген ANTSR, который недавно был идентифицирован как главный регулятор пола у одного из видов муравьев.

У насекомых, таких как пчелы, осы и муравьи, пол определяется посредством системы, известной как гаплодиплоидия

Источник: Freepik

ANTSR относится к генам длинной некодирующей РНК, то есть он не кодирует белок, а выполняет регуляторную функцию. В зависимости от количества его копий в геноме он действует как молекулярный переключатель, запуская развитие особи по мужскому или женскому типу. Тот факт, что один и тот же ген выполняет эту критическую функцию у таких разных насекомых, как пчелы и муравьи, позволяет предположить, что он является эволюционно консервативным механизмом. Это означает, что ANTSR служит главным определителем пола на протяжении более 150 миллионов лет для огромной группы, насчитывающей свыше 150 000 видов.

Как отметил Мэттью Уэбстер, это открытие ставит новые вопросы. Биологам еще предстоит выяснить, как именно вариации в гене ANTSR генерируют сигнал для развития пола.

Ранее Наука Mail рассказывала, почему медоносные пчелы свергают свою королеву.