5 Minute
Descoperire și context științific
Șopârlele dragon bărbos (Pogona spp.) pot suferi inversare a sexului — indivizi masculini din punct de vedere genetic se pot dezvolta ca femele fenotipice în anumite condiții de mediu. Două echipe internaționale independente au produs acum două genomuri de referință de înaltă calitate, din sexe opuse și folosind tehnologii de secvențiere diferite. Asamblările converg către o concluzie centrală: semnalizarea hormonului anti-Müllerian (AMH) pare a fi un motor principal al determinării sexului la această specie. Studiul combină genomică, analize comparative și date de expresie genică pentru a clarifica mecanisme care anterior erau înțelese doar parțial.
Secvențierea genomului, tehnologie și metodologie
O echipă condusă de cercetători de la BGI a folosit noua platformă CycloneSEQ pentru citiri lungi pentru a asambla un genom continuu al dragonului bărbos. Secvențierea cu citiri lungi reduce golurile din asamblare și rezolvă regiuni repetitive sau cu conținut ridicat de GC cu care metodele cu citiri scurte se confruntă. Qiye Li de la BGI a explicat că echipa a ales dragonul bărbos ca primul genom animal pe noul secvențiator atât din interes biologic, cât și din semnificație culturală: a fost Anul Dragonului în China. Asamblările lor au permis rezolvarea unor regiuni genomice anterior intratabile și au evidențiat locusuri candidate implicate în determinarea sexului.
Independent, un al doilea grup condus de cercetători printre care Arthur Georges de la Universitatea din Canberra a generat o referință complementară din sexul opus folosind tehnologii și strategii de asamblare alternative. Faptul că există două asamblări din sexe opuse și platforme diferite — fiecare indicând aceiași posibili gene master — întărește semnificativ încrederea în concluzii și oferă resurse robuste pentru viitoare studii comparative și funcționale.
Constatări cheie: semnalizarea AMH și sistemul ZW
Ambele proiecte au identificat modificări în căile legate de AMH ca fiind esențiale pentru determinarea sexului la dragonii bărbos. Semnalizarea hormonului anti-Müllerian (AMH) este cunoscută la vertebrate pentru rolurile sale în dezvoltarea tractului reproducător; aici, datele genomice sugerează că acționează ca un regulator master în cascada de determinare a sexului a dragonului. Studiile ridică, de asemenea, întrebări despre originea evolutivă a sistemului de cromozomi sexuali ZW la aceste șopârle. Genomuri adiționale de înaltă calitate din specii de squamate înrudită vor fi esențiale pentru a reconstrui pașii cromozomiali și moleculari care au dus la apariția acestui sistem.
De ce contează două asamblări independente
Confirmarea independentă reduce rezultatele fals pozitive și părtinirile experimentale. Datele genomice puse la dispoziție deschis permit altor laboratoare să testeze interacțiuni gen-gen și gen-mediu, să exploreze diferențele în dezvoltarea craniană și cerebrală și să construiască un model solid de squamate pentru lucrări comparative alături de modele tradiționale precum șoarecele, omul și păsările.
Implicații și perspective viitoare
Aceste noi genomuri reprezintă un avans major pentru genomică evolutivă, biologia dezvoltării și științele comportamentului. Ele permit experimente funcționale pentru testarea factorilor de transcriere candidați și a căilor de semnalizare, clarifică modul în care semnalele de mediu pot declanșa inversarea sexului și oferă un cadru genomic pentru genetica conservării. Dezvoltarea rapidă a tehnologiei de secvențiere — evidențiată de câștigurile BGI în productivitate și eficiență a costurilor — demonstrează, de asemenea, cum progresul tehnic accelerează descoperirile biologice.
Perspective ale experților
Dr. Maya Singh, biolog evoluționist în dezvoltare: 'Faptul că avem două genomuri complementare, cu continuitate ridicată, schimbă regulile jocului. Ne permite să diferențiem modificările regulatorii reale de artefactele de asamblare și să proiectăm studii CRISPR sau de expresie precise pentru a testa rolul semnalizării AMH în inversarea sexului. Aceasta este exact baza genomică comparativă de care avea nevoie domeniul.'
Concluzie
Probe convergente din două genomuri independente și de înaltă calitate ale dragonului bărbos relevă semnalizarea AMH ca mecanism central al determinării sexului și oferă un traseu clar pentru a rezolva istoria evolutivă a sistemului ZW la squamate. Datele deschise, tehnologiile complementare și îmbunătățirile în secvențierea cu citiri lungi accelerează împreună descoperirile în biologia sexului la vertebrate, cu implicații pentru dezvoltare, comportament și genomică comparativă.
Sursa: scitechdaily
Comentarii