Pilze und Tiere und Menschen haben viel gemeinsam, wenn es um die Anordnung der Gene, die ihr Geschlecht zu bestimmen kommt, nach neuen Arbeiten von Howard Hughes Medical Institute Genetiker an der Duke University Medical Center .
Regionen des Genoms, die die sexuelle Identität des infektiösen Pilzes Cryptococcus neoformans bestimmen tragen auffällige Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Y-Chromosom - das Geschlechtschromosom mit männlichen Eigenschaften assoziiert - das Team gefunden. Die Forscher berichteten ihre Ergebnisse in der Dezember 2004 Ausgabe der Public Library of Science Biology (online verfügbar).
Das Ergebnis legt nahe, dass, trotz ihrer Unterschiede, ähnlich evolutionären Prozesse die chromosomalen Geschlecht bestimmenden Regionen in beiden Gruppen geprägt, sagte HHMI Ermittler Joseph Heitman, MD, Direktor des Duke Center for Mikrobielle Pathogenität. Der Pilz könnte somit als nützliches Modell für die Untersuchung der Geschlechtschromosomen Evolution und die genetischen Veränderungen, die zu Unfruchtbarkeit führen können dazu dienen, sagte er.
"Die Revolution in der Genom-Wissenschaften hat sich schnell unsere Fähigkeit, den Prozess durch die Geschlechtschromosomen entwickelt aufzuklären beschleunigt", sagte Heitman. "Während Mechanismen der Geschlechtsbestimmung extrem unterschiedlich sind, zeigt unsere Studie bemerkenswerte Ähnlichkeiten zwischen ihnen in sehr unterschiedlichen Gruppen."
Die Ergebnisse könnten auch neue Einblicke in den Prozess, bei dem infektiösen Pilz Sporen Krankheit, weil Hinweise darauf, eine enge Verbindung zwischen den Genen in der sexuellen Identität und der Virulenz beteiligt, fügte Heitman. Die Arbeit wurde vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases unterstützt.
Sexuelle Identität wird durch Geschlechtschromosomen bei Pflanzen und Tieren geregelt. Beim Menschen und anderen Säugetieren, haben Männer ein X und ein Y-Chromosom, während Frauen ein Paar X haben.
In Pilzen ist die sexuelle Identität durch sogenannte "mating type loci", Gene in einen zusammenhängenden Bereich des Genoms liegt, die aber in der Regel nicht span ein ganzes Chromosom bestimmt. C. neoformans existiert in zwei Paarungstypen durch einen einzigen Genort bestimmt. Frühere festgestellt, dass diese Sex-Bestimmung Region ungewöhnlich groß ist in C. neoformans im Vergleich zu anderen Pilzen, mit einer Reihe von mehr als 20 Gene.
Die Forscher rekonstruierten die sequentielle evolutionäre Ereignisse, die das Geschlecht bestimmenden Region der C. neoformans Genom durch einen Vergleich mit dieser Region in den entsprechenden pathogenen Pilzarten, Cryptococcus grubii und Cryptococcus gattii fashioned.
Die Sex-Bestimmung Genomregion scheint erworbenen Gene in vier Schritten haben - beginnend mit der Akquisition von Genen in zwei separate sex-bestimmenden Regionen, die später fusionierten, berichtet das Team. Darüber hinaus fanden sie, dass der Pilz-sex-Bestimmung Gene in Clustern von funktionell verwandten Genen existieren. Zum Beispiel treten Gene bei der Partnerwahl Anerkennung beteiligt Tandem, ebenso wie diejenigen, die Sporenproduktion regieren.
Andere Forscher haben herausgefunden, dass das menschliche Y-Chromosom - und die funktionell-related gene-Cluster enthält - eine ähnliche Geschichte, die "sequentielle Erfassung von Genen" bei vier verschiedenen Gelegenheiten geprägt hat, sagte Heitman.