5日間の断食でメダカをオスに変える

ビデオ: 5日間の断食でメダカをオスに変える

ビデオ: 【断食】力がみなぎる💪 2022, 12月
5日間の断食でメダカをオスに変える
5日間の断食でメダカをオスに変える
Anonim
Image
Image

メダカ(Oryzias latipes)

メダカ(Oryzias latipes)のメスの稚魚は、5日間食べなかった場合、機能的なオスの生殖器官を発達させると、BiologyOpenに書いています。通常、女性の体は精巣の発達を抑制するのに十分な脂質を生成しますが、飢えているとき、それらは十分ではありません。

日本のメダック(日本の地平線とも呼ばれる)では、人間と同様に、性別は染色体によって決定されます。生物が男性であるためには、その細胞のY染色体上に特別な領域が存在する必要があります(理論的には、X染色体上に位置する可能性がありますが、これはまれです)。しかし、私たちとは異なり、これらの魚は生涯を通じて性転換することができます。そのような個体の遺伝子は同じままですが、そのような染色体のセットを持つ魚が持つべきではない機能的な生殖器が現れます。

そのような場合、性別適合は環境条件の変化によって引き起こされます。メダクの女性は、ストレスホルモンであるコルチゾールのレベルが長期間上昇していると男性になります。これは、水温が絶えず上昇しているときに観察できます。食糧不足は別の要因になる可能性があります。栄養素が不足すると、雌の実験用マウス、ミバエ、さらには有櫛動物の生殖細胞の数が減少することが知られています。おそらく、彼はメダクにも影響を与える可能性があります。

Oryzias latipesが飢餓にどのように反応するかをテストするために、名古屋大学の田中実率いる日本の生物学者が着手しました。彼らは、栄養素の不足が脂質代謝を妨げるだろうと仮説を立てました。ここではパントテン酸が重要な役割を果たしています-メダキはそれを自分で生産することはできません。そのため、卵を出してから最初の5日間は完全に餌を奪われたフィッシュフライに加えて、パントテン酸をさまざまな濃度で水に加えたメダックのグループと、この酸の代謝の阻害剤(必要な脂質の形成を防ぎました)..。

性決定に関する入手可能なデータに基づいて、日本人は、性転換が起こった場合、それはdmrt1遺伝子の働きに関連すると仮定した。男性のメダックでは、その発現は通常女性よりも高いです。そして、この遺伝子の魚の突然変異体は性転換を起こします:男性は表現型の女性になります、すなわち、彼らは働く卵巣を持っています。したがって、野生型のメダックだけでなく、dmrt1遺伝子の変異体も飢餓にさらされました。すべてのグループの魚において、体内の脂質含有量はオイルレッドO染料を使用して決定され、動物の表現型の性別は生殖器領域、背側および肛門のひれの目視検査によって明らかにされ、dmrt1発現は定量的PCRによって決定されましたそのRNAの。二次表現型の性別は、魚が生後3〜4か月のときに決定されました。また、遺伝的なもの、つまりY染色体の存在についても調べました。

Image
Image

実験の概略図(A)、遺伝的なオスとメス、およびその後の生殖器の外観(B)、飢えた稚魚と普通に食べたものの外観の違い(C)

絶食を生き延びたメダックは、必ずしも表現型が遺伝的性別と一致するとは限りませんでした。 Y染色体のない野生型の魚では、20パーセントがオスのように見えました。 dmrt1変異体の中にそのような変異体はありませんでした;それらはすべて、遺伝子型(前述)に関係なく女性のように見えました。パントテン酸を水に加えた人はすべて遺伝的性別を保持しており、その代謝阻害剤を受け取った人のうち、女性の15%が男性になりました。

Image
Image

絶食によって誘発された性別適合の推定メカニズム

著者らは、メダックにおける性別適合のためのそのようなメカニズムを提案した。絶食は脂質代謝の強度(これは色素が原因で見られた)とパントテン酸の濃度を低下させ、通常はdmrt1遺伝子の発現を抑制します。それらの抑制効果が取り除かれると、多くのRNAとdmrt1タンパク質が形成され、精巣の形成を引き起こします。

飢餓後にすべての女性が性別を変えたわけではない理由はまだ明らかではありません。おそらく5日以上続くはずですが、その後は卵黄が残っておらず、死亡率が急激に上昇するため、この期間を選択しました。さらに、dmrt1の発現の増加によって引き起こされる変化は、魚が正常に食べ始めるときに平準化される可能性があります。いずれにせよ、飢餓による脂質が不足している雌の魚の雄の生殖器の出現は、外的要因による性別適合の新しい珍しいメカニズムです。

さらに、多くの魚は性転換を頻繁に行います。すでに成魚であり、稚魚ではありません。青い頭のベラ(Thalassoma bifasciatum)は、この点でよく研究されています。優勢なオスがベラのグループから削除された場合、メスの1人が彼の代わりになります。数日で、彼女は完全に機能する精巣を発達させ、それらの中で遺伝子発現が変化します。興味深いことに、脳内では、それは同じままです。

トピックによって人気があります

人気の投稿