Половые хромосомы могут появляться в ходе эволюции генетического определения пола (ГОП) из средового определения пола (СОП). Несмотря на внимание, уделяемое вопросу эволюции определения пола в теоретической биологии, ранние механизмы перехода от СОП к ГОП в природе остаются неизученными. У растений описан сходный с переходом от СОП к ГОП переход от обоеполых цветков и однодомности к двудомности (раздельнополости) с переходной стадией, на которой в популяции встречаются как однодомные, так и женские растения.

У животных единственной описанной группой со смешанной СОП/ГОП системой, остаются несколько видов Daphnia, мелкого пресноводного ракообразного у которого пол обычно определяется исключительно условиями среды, однако в некоторых популяциях встречаются “генетические самки” – генотипы, никогда не дающие самцов.

Авторами статьи ранее был обнаружен доминантный аллель, определяющий женский пол у Daphnia magnaи распространенный в значительной части природных популяций вида. Было показано наследование признака в соответствии с менделевской моногибридной схемой, однако в остальном обнаруженный локус не был описан генетически. В рассматриваемой работе обнаружено, что в трех удаленных географически и филогенетически популяциях D. magnaучасток генома, определяющий пол, при картировании связан с одним и тем же, отличающимся низким уровнем рекомбинаций, околоцентромерным участком группы сцепления 3 (LG3) и имеет протяженность 3,6 млн. оснований.

Можно ли говорить, что эта часть LG3 представляет собой зарождающуюся половую хромосому? Хотя уровень рекомбинации, выявленный при картировании локуса оказался чрезвычайно низок, этот локус включает следы происходившей ранее рекомбинации. Это указывает на возможную роль отбора по нескольким генам, сохраняющего неравновесие по сцеплению у генов, расположенных в этом участке. Определяющая пол область хромосомы включает несколько генов, участвующих в половой дифференцировке в других таксонах, в том числе transformer2 и sox9. В целом, область, определяющая NMP фенотип, напоминает связанный с определением пола суперген. Так что действительно можно предположить, что LG3 представляет собой зарождающуюся W хромосому, хотя пока и не обнаружено дополнительное ограничение рекомбинации между предполагаемыми Z и W хромосомами.

Расположение определяющего женский пол локуса в ранее существовавшей области с низким уровнем рекомбинации иллюстрирует одну из возможных форм подавления рекомбинации в половых хромосомах. Результаты работы показывают, что Daphnia, включенная в расширенный список модельных организмов NIH, может служить, в том числе перспективной моделью изучения эволюционного перехода от СОП к ГОП и ранней эволюции половых хромосом

Новость подготовил © 27.02.2017 Галимов Я.Р.