Kanari pojejo po hormonskih razmerah

Dešifrirani genetski material omogoča vpogled v razvoj hormonskega nadzora genov

Hormoni nadzorujejo petje kanarčka. © Flickr: Juan Emilio / (CC BY-SA 2.0)
prebral

Petje po sezoni: Hormoni nadzorujejo sezonsko petje kanarčkov, ne pa njihovih bližnjih. Zakaj je temu tako, so raziskovalci ugotovili iz prvega dekodiranega gnojnega kanarčka: Majhne genetske razlike ločujejo vrste med seboj. Kanarčki so zato pomembne vzorčne živali za študije, kako je prišlo do hormonsko odvisnega nadzora genov.

Kanarčki so bili priljubljeni hišni ljubljenčki že od 15. stoletja. Njihovo petje jih naredi tudi priljubljene pri znanstvenikih: Živali med letom pojejo drugače. Podobno se spreminjajo različne ravni hormonov in aktivnost različnih možganskih področij, ptice pa se množijo le ob določenih letnih časih. Kanarčki so zato pomembne vzorčne živali za preučevanje ptičjih pesmi, pa tudi za molekularne mehanizme hormonov in njihova sezonska nihanja.

Kompletni genetski material z ZW kromosomi

Skupina raziskovalcev na čelu s Carolino Frankl-Vilches z Inštituta Max Planck za ornitologijo v Seewiesenu je zdaj raziskovala, kako se je s pomočjo hormonov razvilo nadzor pesniških ptic nad hormoni. V ta namen so znanstveniki prvič popolnoma dešifrirali genom kanarčka. Natančneje, genska sestava kanarčke samice.

Pri pticah imajo samice dva različna spolna kromosoma, in sicer Z in W. To se razlikuje od sistema sesalcev XY, kjer imajo samice dva X kromosoma, samci pa en X in en Y kromosom. Celoten genom z vsemi kromosomi zagotavlja samice s pticami.

Razlike tudi pri bližnjih sorodnikih

Kanarski genom na splošno spominja na druge vrste ptic. Razlike postanejo le podrobno vidne: Majhne razlike v posameznih osnovnih gradnikih genskega koda povzročajo različna mesta vezave hormonskih receptorjev. Posledično imajo spolni hormoni, kot so estrogeni in androgeni, različne učinke. "Takšne razlike, tudi pri zelo tesno povezanih vrstah, lahko vodijo do tega, da so geni različno aktivni, " pravi prvi avtor Frankl-Vilches. zaslon

Zebra plavuti so tesno povezane s kanarčkami, vendar sezonsko ne pojejo. Wikimedia Commons: Peripitus / (CC BY-SA 3.0)

Zebre plavice, ki so tesno povezane s kanarčki, lahko opazujejo takšne razlike neposredno. Za razliko od kanarčkov zebri plavuti nimajo hormonskega, sezonskega petja. Primerjava možganskih regij za nadzor glasov med obema vrstama ptic je raziskovalcem pokazala, zakaj je tako: V kanarskem kanalu steroidni hormoni, ki vključujejo spolne hormone, v regijah za nadzor glasnosti aktivirajo veliko genov. Ko zebrafinken ti hormoni pa nimajo vpliva na glasnice.

Ključno je ožičenje

Zdi se, da so prizadeti geni pomembni pri ponovnem oživljanju nevronov, odgovornih za sezonske spremembe vokala. To potrjuje genetsko povzročen učinek, da lahko že tako drobne spremembe v genomu povzročijo pomembne razlike med vrstami in s tem njihov evolucijski razvoj.

"Naši rezultati kažejo, da je kanarček upravičeno zanesljiva vzorčna žival za molekularno nevrobiologijo, " povzame vodja študije Manfred Gahr z Inštituta za ornitologijo Max Planck. "(Genome Biology, 2015; doi: 10.1186 / s13059-014-0578-9)

(Društvo Max Planck, 05.02.2015 - AKR)