北京
海龟的性别决定机制五花八门。有些物种采用我们哺乳动物熟悉的XX/XY染色体系统；另一些如刺鳖，则使用ZZ/ZW系统——拥有两条不同性染色体的个体反而是雌性。不过，大多数海龟干脆放弃了性染色体，完全由环境温度来决定后代的性别。例如，锦龟的卵只有在华氏73至81度的狭窄范围内才会发育成雄性，而超出这个区间，无论偏高还是偏低，孵出的都是雌性。如今，一项针对这两种海龟性别决定背后基因机制的研究，揭示了一个出人意料的参与者。 艾奥瓦州立大学的生物学家鉴定出了这两种海龟体内负责生殖器官发育的基因，并构建了一个整合基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质-DNA相互作用数据的复杂模型。研究人员发现，这两种海龟共有89个参与性腺发育的转录因子枢纽——也就是能够成组地开启或关闭基因的蛋白质聚集区。其中50个枢纽在两个物种间保持不变，而对那些发生变化的枢纽的进一步探究，指向了一个不太可能的“嫌疑犯”：初级纤毛。 这些从细胞表面伸出的毛发状突起，可以像微型天线一样工作，感知从流体波动到周围化学环境乃至温度的各种信号。除了在细胞外部的感知功能外，它们还能在细胞内触发信号级联反应，其中一些反应对温度敏感。而初级纤毛与性别发育之间的联系被证明十分紧密。研究人员从多个角度分析调控机制，得到了相同的结果。 “我们得出结论，需要开辟一条全新的研究路径，来表征海龟体内的初级纤毛，看看它们是如何组成的、在做什么，以及它们如何随温度变化而改变和响应。”研究人员表示。这项发现不仅挑战了长期以来认为海龟性别决定只依赖温度或染色体的简单认知，也为理解生物如何将环境信号转化为发育指令提供了全新视角。未来，深入探索初级纤毛的作用机制，或将为保护受气候变化影响的海龟种群提供关键线索。
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