В парном, часто грязном мире скромной домашней мухи (Musca domestica) существует четкое разделение между самцами этого вида. Хотя это и не гражданская война, между мужчинами с севера и теми, кто родом с юга, есть различия. Выяснение того, почему эти различия появляются в генетических последовательностях северян и южан, является ключом к пониманию не чего иного, как детерминации пола, но есть существенный парадокс: генетическая разница тривиальна.
«Мы видим физические различия, и это говорит нам о том, что мы увидим генетические различия, которые приводят к физическим различиям, но мы находим очень небольшие геномные различия», - сообщает Ричард Мейзел, доцент кафедры биологии и биохимии UH., в сентябрьской обложке журнала Genetics. Физические изменения предполагают, что температура является значимой разницей между двумя типами самцов.
"Мы хотим знать, как эти вещи, которые настолько физически различны в эволюционном смысле, могут иметь такую схожую генетику", - сказал Мейзел.
В основе работ Мейзеля лежит определение пола. Ученые относительно хорошо понимают это у людей - ген на Y-хромосоме инициирует процесс развития самцов, и этот процесс одинаков почти у всех млекопитающих. Но вне класса млекопитающих определение пола происходит иначе. У комнатной мухи есть существенные различия в том, как принимается решение о выборе самца или самки. Есть два распространенных способа инициировать мужское развитие, и они различаются по своему географическому распространению. Один вариант, определяющий самца, преобладает в северных широтах, а другой чаще встречается на юге.
Y вот почему
Несмотря на то, что разница между двумя типами мух заключается в положении Y-хромосомы в последовательности генов.
«Если Y является причиной, то в этой хромосоме должно быть что-то генетическое, что позволяет ей быть этой причиной», - сказал Мейзел. «Нам трудно понять, как это тривиальное количество различий в последовательности генома вызывает эту вариацию», - сказал Мейзел, добавив, что данные указывают на то, что естественный отбор поддерживает детерминацию пола у комнатной мухи.
Вместе с аспирантом Джэ Хак Соном Мейзел исследовал Y-хромосомы, проводя эксперименты по секвенированию мРНК для измерения экспрессии генов у самцов домашних мух, несущих разные Y-хромосомы. Это исследование позволяет ему выявить возможные различия фенотипов между самцами, на которые может воздействовать естественный отбор, чтобы сохранить различия в определении пола.
«Наши результаты показывают, что, если естественный отбор поддерживает полигенную детерминацию пола у комнатной мухи посредством различий в экспрессии генов, фенотипы при отборе, вероятно, зависят от небольшого числа генетических мишеней», - сказал он.