Genetyczne czynniki pochodzenia płci

Zagadka pochodzenia naszej płci być może już niedługo zostanie ostatecznie rozwiązana. Dzięki badaniom prowadzonym na glonach naukowcy zidentyfikowali bowiem gen decydujący o tym, czy dany osobnik jest płci męskiej czy żeńskiej. Okazało się że gen znaleziony w zielenicy nazywanej toczkiem (łac. Volvox carteri algae) odpowiada za występowanie fizycznych różnic między organizmami wielokomórkowymi.

Badania te mogą być źródłem nowej wiedzy na temat pochodzenia płci zarówno w świecie roślin, jak i zwierząt. O wynikach tego niezwykłego eksperymentu możemy przeczytać w ogólnodostępnym czasopiśmie PLOS Biology. Różnice występujące między męskimi i żeńskimi komórkami rozrodczymi, a więc gametami są oczywiste. Kwestie związane z ewolucyjnym pochodzeniem płci, czyli tym w jaki sposób ukształtowały się płeć żeńska i męska nadal nie zostały jednak do końca wyjaśnione. Wynika to m. in. z faktu, że organizmy jednokomórkowe, z których wywodzą się dzisiejsze wielokomórkowce, posiadały zazwyczaj tylko jedną płeć. Rozmnażały się one za pomocą koniugacji – mechanizmu, w którym gamety jednego organizmu łączyły się z gametami innego. Komórki rozrodcze tych osobników nie różniły się jednak od siebie pod względem morfologicznym.

Ewolucja genu u gatunków jednokomórkowych

W badaniach, których nadrzędnym celem było wyjaśnienie pochodzenia płci, specjaliści wykorzystali oprócz toczka także jego jednokomórkowego krewniaka o nazwie Chlamydomonas reinhardtii. Gen, który w nim znaleziono ewoluował, dzięki czemu możliwe było zachodzenie spermatogenezy lub oogenezy, a więc procesów, których wynikiem jest powstawanie plemników lub komórek jajowych. Autorzy badań podkreślają, że zielenice są doskonałym przykładem obrazującym ewolucję dymorfizmu płciowego. Pokazują w jaki sposób organizmy jednokomórkowe przeistoczyły się w wielokomórkowce oraz jak przebiegał proces wzrostu i specjalizacji komórek.

Różnicowanie płci

Prowadzone przez naukowców badania laboratoryjne były bardzo szczegółowe. Dzięki manipulacji genetycznej eksperci przekształcili komórki jajowe toczka płci żeńskiej w funkcjonujące plemniki, jak również plemniki w komórki jajowe. To wszystko było możliwe do osiągnięcia poprzez manipulację pojedynczego genu zwanego MID, warunkującego określoną płeć oraz typy koniugacji u glonów. Wyniki ich eksperymentów mogą sugerować, że zjawisko różnicowania się płci przebiegało podobnie także u zwierząt, roślin, jak również innych organizmów wielokomórkowych. Badania te wnoszą duży wkład w teorię ewolucji, a ich rezultat może okazać się niezwykle przydatny w biotechnologii oraz innych dziedzinach.