來源:科學大院
站在窗臺向外眺望,,樹上的鳥兒、花壇的繁花,、行走的人們,、茁壯成長的蒼天大樹……所有的生物都巧妙地被劃分為雌雄兩性,,陰陽兩極。那么,,是什么因素決定了萬千眾生的性別呢,?
在許多物種中,性別決定由遺傳因素(基因)或遺傳因素與環(huán)境因素的影響共同產(chǎn)生,。在基因型性別決定中,,也稱為遺傳或染色體性別決定,雄性和雌性通過一些基因來指定它們的性形態(tài),。
不過,,有些情況下,生物體的性別由環(huán)境因素(如溫度)決定,。一些物種,,如各種花和魚,沒有固定的性別,,而是經(jīng)歷了生命周期,,在相應的生命階段基于遺傳線索改變性別,這可能是由于季節(jié)和溫度等環(huán)境因素造成的,。
近日,,國際學術刊物《科學》雜志近日報道了中美科學家關于環(huán)境溫度可以影響烏龜性別的研究[1]。對于兩棲動物而言,,環(huán)境通常在很大程度決定動物的性別,。今天,大院er就跟你談一下各種有趣的性別決定因素,。
烏龜?shù)男詣e可由環(huán)境決定(來源網(wǎng)絡)
決定性別的環(huán)境因素
溫度依賴性決定
溫度依賴性決定因素(TSD)是指環(huán)境溫度影響胚胎性發(fā)育的過程,,其中包括爬行動物在內(nèi)的脊椎動物的性別決定。比如在短吻鱷,,一些海龜和蜥蜴類,,性別取決于在溫度敏感期孵化受精卵的溫度。對于某些有TSD的物種,,受精卵暴露在較熱的溫度中導致后代是一種性別,,而較冷的溫度導致另一種性別。
溫度決定性別(來源維基百科)
對于溫度如何控制性別,,日前浙江萬里學院的錢英國團隊的最新研究成果提供了重要線索,。該團隊前期發(fā)現(xiàn)了紅耳龜雄性性腺分化的關鍵基因Dmrt1,,組蛋白H3第27位賴氨酸(H3K27)去甲基化酶KDM6B在紅耳龜未分化性腺中呈現(xiàn)溫度依賴型二態(tài)性表達分布,而且溫度置換實驗顯示,,在性腺分化前,,Kdm6b能快速響應溫度變化。在26°C(所有后代發(fā)育成雄性的溫度)下,,敲除Kdm6b可以觸發(fā)80%以上存活胚胎中的雄性逆轉(zhuǎn)為雌性,。KDM6B通過消除H3K27在其啟動子附近的甲基化修飾直接促進雄性決定基因Dmrt1的轉(zhuǎn)錄。同時,,Dmrt1過表達可以恢復Kdm6b破壞引起的性反轉(zhuǎn),。
該研究揭示了龜類物種表觀遺傳機制與溫度依賴性別決定之間的因果關系和直接遺傳聯(lián)系。證明組蛋白去甲基化酶KDM6B調(diào)控了龜?shù)臏囟纫蕾囆托詣e決定,,繼而為最終全面破譯TSD機制奠定基礎[1],。
錢英國團隊的研究模型(來源于Science)