Në shumicën e mamifereve, një gjene përcakton gjininë. Por 100 milionë vjet më parë, platipuset dhe echidnat u ndanë rrugët e tyre

Për dekada, shkencëtarët kanë ditur se platipuset dhe echidnat – mamiferet unike që japin vezë në Australi – kanë një tjetër veçori zhvillimore: ata nuk përdorin të njëjtën veglë gjenetike si mamiferet e tjerë për të zhvilluar embrionet mashkullore dhe femërore.

Më shumë se kaq, mënyra se si ata e bëjnë këtë ka qenë një mister. Deri tani.

Në një studim të fundit të publikuar në Genome Biology, ekipi ynë kërkimor ka gjetur prova të forta se gjinia e monotremeve varet nga një gjene – një që është shumë më e ngjashme me atë që shohim në disa peshq dhe amfibë se sa në mamifera të tjerë.

Kërkimi për sekretin e gjinisë së monotremeve

Platipusi australian dhe echidna janë monotreme, grupi më i lashtë i mamifereve të gjallë. Këto krijesa unike janë famëkeqe si të vetmet mamifera që japin vezë, dhe kanë edhe disa veçori të ngjashme me reptilët.

Njerëzit dhe shumë specie të tjera të mamifereve kanë dy kromozome përcaktues të gjinisë, X dhe Y. Një embrion me një çift kromozomesh XX do të zhvillohet si femër, ndërsa një çift XY do të rezultojë në një embrion mashkullor.

Në shumë mamifera, procesi që bën që një embrion të zhvillohet si mashkull niset nga një gjene e quajtur SRY në kromozomin mashkullor Y. Megjithatë, gjeneti SRY në monotreme nuk është gjetur kurrë.

Rreth 20 vjet më parë, u zbuluar se monotremet kanë një sistem krejt tjetër që përdor shumë kromozome X dhe Y. Shkencëtarët supozuan se kromozomet Y duhet të mbajnë ende një gjene që përcakton gjininë, por shumë pak dihej për atë që mund të ishte.

Në vitin 2008, u publikua sekreti i plotë i genomit të platipusit, që ishte një hap në drejtimin e duhur. Megjithatë, gjenomi ishte nga një femër, kështu që nuk kishte informacione për kromozomet Y.

Deri në vitin 2021, një gjenom i ri dhe i përmirësuar i platipusit dhe një gjenom i parë i echidnës përfshinte sekuenca të shumë kromozome Y. Një gjene u shfaq si kandidati kryesor për rolin e përcaktimit të gjinisë në monotreme: hormoni anti-Muellerian (ose AMH), i përfshirë në zhvillimin seksual në shumë kafshë.

Një ndryshim 100 milionë vjeçar

Kërkimi ynë i ri ofron prova të para reale se një version i përshtatur i AMH që gjendet në një nga kromozomet Y të monotremeve (i quajtur AMHY) është gjeneti përcaktues i gjinisë në monotreme.

Ne treguam se ndryshimet në gjenin AMH shumë kohë më parë, në fillim të evoluimit të monotremeve, mund të shpjegojnë se si u krijua AMHY dhe mori një rol në zhvillimin seksual mashkullor.

Ky ngjarje do të kishte vendosur themelin për evolucionin e sistemit të ri të kromozomeve të gjinisë në paraardhësin e sotëm të platipusit dhe echidnës, rreth 100 milionë vjet më parë, kur gjenet AMH në kromozomet XY nisën rrugë të ndara.

Ne treguam se edhe pse gjeneti AMHY është ndryshuar ndjeshëm nga gjeneti fillestar AMH (AMHX), ai ka ruajtur veçoritë thelbësore. Për më tepër, mundëm të tregojmë për herë të parë se AMHY aktivizohet në indin e duhur dhe në kohën e duhur për të drejtuar zhvillimin e testiseve gjatë zhvillimit mashkullor, gjë që ishte një pjesë e rëndësishme e enigmës që mungonte.

Një hap i parë për mamifera

Ndryshe nga gjenet e tjera të përcaktimit të gjinisë te mamiferat, që veprojnë direkt mbi ADN-në për të aktivizuar gjenet e tjera që çojnë në zhvillimin mashkullor, AMHY është një hormon. Ai nuk ndërvepron me ADN-në, por vepron në sipërfaqen e qelizave për të aktivizuar ose çaktivizuar gjenet.

Ka dëshmi në rritje se edhe AMHY luan një rol në përcaktimin e gjinisë në disa specie peshqish dhe amfibësh. Megjithatë, në monotreme, AMHY do të ishte shembulli i parë i njohur i një hormoni që luan një rol përcaktues të gjinisë në mamifera.

Çfarë vjen më pas? Kërkimi ynë i vazhdueshëm po heton në detaje se si funksionojnë në mënyra të ndryshme AMHX dhe AMHY në monotreme krahasuar me mamifera të tjerë.

Vepra e diskutuar në këtë artikull është kryer nga studiues nga Universiteti i Adelaide, Universiteti i Melburnit, Universiteti i Queensland, Universiteti Monash dhe Sanctuary e Natyrës Currumbin.