Хом'ячок-плейбой виявився володарем гена швидкої сперми

Біологи з декількох університетів США провели аналіз поведінки і фізіології розмноження у хом'ячків двох дуже близьких видів - берегового (Peromyscus polionotus) і оленячого (Peromyscus maniculatus), передає Depo.ua з посиланням на  Life.

 Представники першого виду утворюють стійкі пари, у той час як оленячі хом'ячки влаштовують справжні оргії, і в одному посліді можуть бути дитинчата відразу від декількох батьків. Як виявилося, відмінності в їх репродуктивній стратегії проявляються і на рівні сперми. Сперматозоїди оленячих хом'ячків плавають в рази швидше завдяки особливому пристрою їх середніх частин. Цей пристрій забезпечує білок, який кодується геном PrKar1a. Наукова стаття з результатами дослідження знаходиться на сайті препринтів лабораторії в "Колд-Спрінг-харбор bioRxiv".

Вчені зібрали сперму у кількох десятків дорослих самців Peromyscus polionotus (берегової хом'ячок) і Peromyscus maniculatus (оленячий хом'ячок). Рух сперматозоїдів обох видів спостерігали під мікроскопом, знімали його на відео і по запису аналізували швидкість переміщення чоловічих статевих клітин. Крім того, порівнювали будову сперматозоїдів берегового і оленячого хом'ячків. Нарешті, схрещуючи хом'ячків з найшвидшими сперматозоїдами, вчені з'ясовували, який ген відповідає за підвищену швидкість статевих клітин.

Виявилося, що у проміскуітетних оленячих хом'ячків сперматозоїди рухаються швидше, ніж у їх моногамних побратимів, берегових хом'ячків. Прискорення забезпечується будовою так званої середньої частини сперматозоїда (midpiece) - потовщення між головкою і хвостом. У Peromyscus maniculatus середня частина сперматозоїда довша, в ній більше білка-регулятора протеїнкінази А (PrKar1a). Відповідно, ген PrKar1a у оленячих хом'ячків працює більш інтенсивно, ніж у берегових. Цікаво, що за варіантом цього гена у самця можна передбачити, наскільки цей самець успішний в плані розмноження, чи багато самок йому вдається запліднити.

Результати спостережень вирішили перевірити на лабораторних мишах (Mus musculus). Для цього перевірили швидкість пересування сперматозоїдів у нормальних самців і у тих, які мали тільки по одній копії гена PrKar1a (в нормі - в кожній клітині по дві копії). Як і передбачалося, у мишей з нестачею PrKar1a сперматозоїди переміщалися повільніше, ніж у інших.

Під час еволюції оленячих хом'ячків йшов відбір на самого продуктивного самця як на рівні поведінки (швидше знайти і запліднити самку), так і на рівні окремих клітин (яйцеклітину запліднив найшвидший сперматозоїд).