莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所(IGB)和新加坡国立大学的研究人员确定了欧洲绿蟾蜍中负责性别决定的基因位点。这揭示了已知的第二种两栖动物性别分化遗传机制。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
大多数脊椎动物会发育出两种不同的生物性别，除少数例外，性别由性染色体决定。然而，两栖动物的性染色体在显微镜下往往难以区分，雄性(XY)或雌性(ZW)有不同的性染色体。
两栖动物的基因组通常比人类的基因组大得多。因此，迄今为止，在经常被研究的模式物种非洲爪蛙中只发现了一个性别决定基因，这并不奇怪。其他基因是否也对8,600多种两栖动物的性别分化很重要，目前仍不得而知。
现在，由IGB领导的研究小组已经确定了欧洲绿蟾蜍性别决定基因位点。“两栖动物的遗传性别决定仍然是一个重大的知识空白。然而，了解两栖动物生殖的遗传调控非常重要，因为作为半水生生物，它们在变态前后对激素活性环境污染物(所谓的内分泌干扰物)反应非常敏感，”领导这项研究的IGB研究员、PD博士MatthiasStöck说。
对雌性和雄性绿蟾蜍的完整基因组进行测序和分析，首次使人们能够识别出原本非常相似的X和Y染色体之间的结构差异。这个性别决定位点包含一个长非编码RNA(lncRNA)，位于基因bod1l的5'调控区。“Y特异性非编码RNA仅在雄性中表达，这表明这个位点可能引发雄性性别分化，”IGB研究员、该研究的第一作者HeinerKuhl博士说。
在几种密切相关的绿蟾蜍物种中也检测到了所识别的性别决定基因位点。下一步，研究人员希望利用CRISPR/Cas9技术通过特异性控制所识别基因bod1I的表达来验证他们的结果。
新加坡国立大学的ChristophWinkler教授表示：“进一步研究新发现基因座的功能将为性别分化的表观遗传控制提供重要见解，这可能也适用于其他动物物种。”该研究的共同通讯作者目前是IGB的客座科学家。