Политически фигури, юристи, политици, журналисти, социални активисти (интервюта от 1950 г.) (февруари 2021 г.)

видовете

Изследване, проведено от UMD, установява, че оплождащите червеи са загубили една четвърт от своя геном, включително гени, които правят сперматозоидите конкурентни.

Размножаването при повечето видове изисква размножаване между два индивида. Но някои червеи са развили способността да ходят сами. При тези видове само един може да се размножава, за да роди потомство.

Ново проучване в университета в Мериленд установи, че придобиването на тази способност, известна като „самоубийство“, може да накара видовете червеи да загубят една четвърт от своя геном, включително гени, които дават на мъжките сперматозоиди конкурентно предимство по време на чифтосване.

"Нашите резултати показват, че гените, които са важни за десетки милиони години, могат внезапно да станат ненужни или отговорни, дори ако сексуалната система се промени", каза Ерик Хааг, професор по биология в UMD и ръководител на изследването в изследването, публикувано в списанието Наука. 5 януари 2018 г.

Преди милиони години вид малък червей, наречен Caenorhabditis briggsae, е развил способността да се размножава чрез самоубийство. В резултат на това повечето C. briggsae са хермафродити с мъжки и женски полови органи. Хагската група, която се фокусира върху развитието на пола, отдавна изучава C. briggsae поради необичайното му репродуктивно поведение.

За да проучи как самостоятелното оформяне на развитието на C. briggsae, Ерих Шварц, асистент по молекулярна биология и генетични изследвания в университета Корнел и съответен автор на изследването, секвенира генома на Caenorhabditis nigoni, най-близкият роднина на C. briggsae, C. nigoni винаги се възпроизвеждат чрез сдвояване с други индивиди или проникване. Сравнявайки геномите на двата вида, изследователите установяват, че самоубийствените червеи на C. briggsae имат 7000 по-малко гени от C. nigoni. С течение на времето C. briggsae загубиха около една четвърт от своя геном.

Тъй като двата червея се различават главно по метода си на размножаване, изследователите предположиха, че преминаването от преход към саморазрушаване води до загуба на гени. За да потвърдят това, те сравняват генната активност при мъжете и жените от C. nigoni и установяват, че почти три четвърти от гените, загубили C. briggsae, са по-активни при мъжете от C. nigoni, отколкото при жените.

В търсене на възможни сексуални функции за загубени гени, изследователите се съсредоточиха върху семейство от "мъжки секретирани къси" (mss) гени, които C. nigoni не е имал, но не е имал C. briggsae. Всъщност нито един известен самостоятелен вид Caenorhabditis няма mss гени. И mss гените са активни само при мъжки червеи от транзитни видове, според предишни изследвания от Хага, Шварц, бившата студентка на UMD Кристел Томас (Ph.D. '11, Молекулярна и клетъчна биология) и бившата студентка на UMB Ребека Фелде (BS13, биологични науки).

Използвайки инструмент за редактиране на гени, наречен CRISPR, изследователите премахнаха четири mss гена от второто кръстосване, Caenorhabditis remanei. В резултат на това сперматозоидите от червените червеи на C. remanei, които нямат протеини, кодират mss гени, не могат да се конкурират със сперматозоидите от див тип C. remanei мъжки гени. За разлика от това, когато изследователите вмъкват mss гени в мъжки червеи C. briggsae, техните сперматозоиди отделят сперматозоиди от див тип мъжки C. briggsae мъже и от див тип хермафродити C. briggsae.

Изследователите също така откриха, че mss гените кодират къси протеини, които покриват повърхността на сперматозоидите. Взети заедно, резултатите показват, че mss гените дават на мъжките червеи сперматозоиди конкурентно предимство по време на чифтосване.

"Фактът, че всички видове самоубийци са загубили MSS гените, предполага, че тези гени, които са много полезни за мъжки и женски сексуални червеи, са вредни за червеите, които вече нямат секс помежду си", каза Хааг. "Това, което виждаме, е еволюционен образ на това как видът настройва възпроизвеждането."

Самите видове червеи могат да загубят mss гени, тъй като конкурентните мъжки сперматозоиди са вредни, според Хага. По време на проучването изследователите установяват, че по-конкурентните мъжки сперматозоиди променят съотношението на пола на вида към по-голямото производство на мъже. Тази промяна може да застраши оцеляването на червеите, тъй като твърде много мъже забавят растежа на популацията и в дивата природа червеите трябва да се размножават възможно най-бързо, за да оцелеят.

Експерименти, потвърждаващи, че конкуриращите се мъжки сперматозоиди могат да увредят C. briggsae са в процес на разработка, каза Да Ин, възпитаник на Катедрата по биологични науки в Хага и първият автор на изследването.

"Започнахме да сравняваме растежа на популациите на C. briggsae с гени и без mss гени, което ни позволява да тестваме дали mss гените могат да бъдат премахнати от генома на C. briggsae чрез селекция", каза Ин. "Нашата хипотеза е, че популациите на C. briggsae с mss гени ще растат по-бавно, тъй като имат по-голям брой мъже."

Продължавайки, Хага и неговите колеги също планират да проучат как MSS гените помагат на сперматозоидите да се конкурират. Те също искат да летят през останалите 7000 изгубени гени, за да открият своите роли в C. briggsae.

„Много малък, но важен брой гени може да има много дълги роли в чифтосването на ролите на мъжете и жените, които са се събрали едва преди животът на животните да започне преди 700 милиона години“, каза Шварц.

Изследователската статия "Бърза коагулация на генома в самодействащ се нематод разкрива сперма, конкуриращи се протеини", Da Yin, Erich Schwarz, Cristel Thomas, Rebecca Felde, Ian Korf, Asher Cutter, Caitlin Schartner, Edward Ralston, Barbara Meyer и Eric Haag, беше публикувано в списание Science 5 януари 2018 г.