Ученые из Университета Шеффилда обнаружили, что, хотя самцы и самки птиц имеют почти идентичный набор генов, они функционируют по-разному у каждого пола с помощью механизма, называемого альтернативным сплайсингом.
Самцы и самки одного и того же вида птиц могут сильно отличаться. Например, помимо фундаментальных различий в размножении, полы могут демонстрировать глубокие различия в поведении, окраске, обмене веществ, заболеваемости и истории жизни. Команда хотела понять, как развиваются эти замечательные различия, несмотря на то, что мужчины и женщины имеют в основном одну и ту же ДНК.
Теа Роджерс, доктор философии. студент Университета Шеффилда и ведущий автор исследования сказал: «Один из ярких примеров различий между самцами и самками птиц — павлин, у павлинов великолепное оперение, в то время как самка павлина относительно тусклая. Длинный хвост павлина и яркий цвета эволюционировали, чтобы помочь им привлекать партнеров, но такая привлекательная внешность может иметь недостатки, например, сделать их более заметными для хищников.
«Подобные особенности полезны для самцов, но могут не быть полезны для самок, поэтому птицы должны найти способ развить разные характеристики. Мы предсказали, что секрет этих различий должен заключаться в понимании того, как одни и те же гены экспрессируются и по-разному функционируют в мужчины и женщины».
Команда изучила геномы нескольких видов птиц, чтобы понять, как они выражают эти разные качества у самцов и самок.
Гены кодируют белки, большие сложные молекулы, которые управляют процессами в организме и отвечают за функции и структуру тканей тела. Прежде чем гены можно будет использовать для производства белков, их последовательность ДНК транскрибируется в РНК, промежуточную молекулу, которая содержит инструкции по созданию белков.
Ученые обнаружили, что самцы и самки различаются по способу сшивания фрагментов РНК, а это означает, что один и тот же ген может производить большое количество различных белков и функций в зависимости от пола, в котором экспрессируется ген. Этот процесс называется альтернативным сплайсингом.
Доктор Элисон Райт, исследователь из Университета Шеффилда и старший автор исследования, сказала: «Вероятно, этот генетический процесс действительно важен для создания биоразнообразия не только среди птиц, но и во всем животном мире».
Исследование, опубликованное в Molecular Biology & Evolution , выявило сотни генов птиц, которые используют этот метод для эволюции половых различий. Исследователи показали, что эти гены развивались удивительно быстро в результате различного давления отбора, испытываемого самцами и самками.
Источник: Университет Шеффилда
Фото: Pixabay / CC0 Public Domain