Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe eiwitten met de dobbelstenen gooien om bijengeslacht te bepalen

Hoe eiwitten met de dobbelsteen gooien om het bijengeslacht te bepalen

In de wereld van de bijen wordt het geslacht bepaald door een enkel gen genaamd *csd*, wat staat voor *complementaire geslachtsdeterminant*. Dit gen heeft twee allelen, *csd* en *csdm*. Vrouwtjes hebben twee kopieën van het *csd* allel, terwijl mannen één kopie van *csd* en één kopie van *csdm* hebben.

Het *csd*-gen codeert voor een eiwit genaamd CSD, dat een transcriptiefactor is. Transcriptiefactoren zijn eiwitten die zich binden aan DNA en de expressie van andere genen reguleren. In het geval van CSD reguleert het de expressie van een aantal genen die betrokken zijn bij de seksuele ontwikkeling.

Eén van de genen die CSD reguleert is *doublesex* (*dsx*). Het *dsx*-gen codeert voor een eiwit genaamd DSX, dat ook een transcriptiefactor is. DSX is verantwoordelijk voor het bepalen van de seksuele identiteit van de bij. Bij vrouwen bevordert DSX de ontwikkeling van vrouwelijke structuren, zoals eierstokken en de angel van een koningin, terwijl het bij mannen de ontwikkeling van mannelijke structuren bevordert, zoals testikels en de angel van darren.

De expressie van *dsx* wordt gecontroleerd door een complex netwerk van regulerende elementen, waaronder het *csd*-gen. Bij vrouwen binden de hoge niveaus van CSD-eiwit geproduceerd door de twee *csd*-allelen zich aan de *dsx*-promoter en activeren de transcriptie ervan. Dit leidt tot de productie van DSX-eiwit, wat de ontwikkeling van vrouwelijke structuren bevordert.

Bij mannen verstoort de aanwezigheid van het *csdm*-allel de binding van CSD-eiwit aan de *dsx*-promoter. Dit voorkomt de activering van *dsx* en leidt tot de productie van een andere vorm van DSX-eiwit, genaamd DSXM. DSXM bevordert de ontwikkeling van mannelijke structuren.

Het *csd*-gen is een fascinerend voorbeeld van hoe één enkel gen een complex proces als geslachtsbepaling kan controleren. Dit gen biedt een uniek inzicht in de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de seksuele ontwikkeling bij bijen en andere dieren.