來源:科學(xué)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(yīng)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(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》雜志近日報道了中美科學(xué)家關(guān)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(luò))
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(dǎo)致后代是一種性別,,而較冷的溫度導(dǎo)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(xué)院的錢英國團(tuán)隊的最新研究成果提供了重要線索,。該團(tuán)隊前期發(fā)現(xiàn)了紅耳龜雄性性腺分化的關(guān)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(dá)分布,,而且溫度置換實驗顯示,,在性腺分化前,Kdm6b能快速響應(yīng)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(jìn)雄性決定基因Dmrt1的轉(zhuǎn)錄,。同時,,Dmrt1過表達(dá)可以恢復(fù)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(jī)制與溫度依賴性別決定之間的因果關(guān)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(jī)制奠定基礎(chǔ)[1],。
錢英國團(tuán)隊的研究模型(來源于Science)