Para ilmuwan menemukan enzim super yang memecah testosteron
Ruff jantan memiliki kemampuan untuk menghilangkan kelebihan hormon seks dari aliran darah mereka.
Kami sering mengaitkan kadar testosteron tinggi dengan dominasi dan agresi pria. Namun, di Ruffs – A jenis dari Shorebird yang berkembang biak di seluruh Eropa dan Asia – beberapa laki -laki menghadapi tantangan yang unik: mereka menghasilkan testosteron yang berlebihan. Para peneliti di Max Planck Institute for Biological Intelligence, bekerja sama dengan kolega internasional, telah menemukan bagaimana burung -burung ini mengelola kelebihan ini. Tubuh mereka menghasilkan enzim super yang dengan cepat memecah hormon. Studi ini mengungkapkan bahwa proses ini dikendalikan oleh gen tunggal dan terjadi dalam darah, menyoroti peran darah yang sebelumnya kurang dihargai dalam mengatur hormon seks.
Testosteron adalah hormon pria par excellence: Ini berkontribusi pada fenotip pria dan memengaruhi perkembangan seksual dan perilaku agresif, antara lain. Di kerajaan hewan, kadar testosteron yang tinggi biasanya dikaitkan dengan peningkatan ketegasan dan keberhasilan reproduksi. Sementara sebagian besar testosteron diproduksi di testis, ia diangkut melalui darah ke bagian lain dari tubuh, di mana ia memberikan efeknya.
Sebuah studi baru -baru ini yang dipimpin oleh Clemens Küpper kini telah menunjukkan bagaimana jantan menyingkirkan testosteron. Namun, ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana laki -laki dari spesies burung ini, yang bersaing keras untuk menarik wanita, dapat mengambil manfaat dari membuang hormon seks yang penting ini.
Tiga morf dengan strategi reproduksi yang berbeda
Ada tiga jenis laki -laki, yang dikenal sebagai morf, yang berbeda satu sama lain dalam penampilan dan perilaku. “Independen”, yang menyumbang sebagian besar, memiliki bulu yang lebih gelap dan dengan penuh semangat mempertahankan wilayah kecil di arena kawin yang disebut Leks untuk mengesankan wanita. “Satelit” yang sedikit lebih kecil, dengan bulu-bulu berwarna lebih terang, pengadilan dengan damai dalam aliansi dengan seorang independen. Laki -laki “faeder” yang lebih jarang mengambil pendekatan cerdik mereka disamarkan sebagai wanita, yang memungkinkan mereka menyelinap tanpa disadari ke arena kawin.
Untuk satelit dan faeders, yang strateginya tidak didasarkan pada perilaku agresif, terlalu banyak testosteron adalah kontraproduktif. Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa jenis laki -laki ini memiliki kadar testosteron yang secara signifikan lebih rendah dalam darah mereka daripada independen.
Faktor genetik yang terlibat dalam regulasi testosteron
Sampai baru -baru ini, sangat sedikit yang diketahui tentang faktor genetik yang terlibat dalam mengatur testosteron. Ruffs dapat menjelaskan hal ini, karena tiga morf hanya berbeda satu sama lain dalam “supergen,” a DNA Wilayah terdiri dari sekitar 100 gen. Berasal sekitar empat juta tahun yang lalu, ketika sebuah fragmen kromosom pecah dan kemudian memasukkan kembali dirinya ke arah yang berlawanan.
Saat melakukan analisis ekspresi gen, para peneliti memperhatikan suatu gen dalam supergen yang mengkode enzim yang memecah testosteron. Mereka menemukan bahwa itu diproduksi dalam jumlah besar di faeders dan satelit – tetapi tidak di testis, yang mengeluarkan testosteron. Namun, ketika tim mengukur kadar testosteron di testis, mereka terkejut menemukan bahwa faeders dan satelit menghasilkan lebih banyak testosteron di sana daripada para independen. Ini memohon pertanyaan tentang bagaimana kedua morf ini dapat mempertahankan kadar testosteron yang rendah dalam darah mereka.
Para peneliti menemukan bahwa faeders dan satelit telah mengembangkan versi enzim yang sangat kuat, “enzim super”, yang menurunkan testosteron dengan sangat efisien. Enzim super hadir dalam jumlah besar dalam darah satelit dan faeder tetapi sama sekali tidak ada dalam darah orang independen. “Berdasarkan penelitian sebelumnya pada hewan lain, kami berasumsi bahwa enzim ini tidak berperan dalam darah,” jelas Alex Zemella, salah satu penulis pertama. “Tetapi hasil kami mengungkapkan situs yang sebelumnya tidak diketahui di sana bahwa enzim bertindak. Ini berarti bahwa jumlah testosteron yang beredar dapat diatur secara langsung dalam darah – sesuatu yang sebelumnya telah diabaikan. ”
Strategi canggih berdasarkan satu gen
Ini menyoroti strategi canggih yang telah dikembangkan laki -laki untuk meningkatkan keberhasilan reproduksi mereka. “Semua pria membutuhkan testosteron di testis mereka untuk memproduksi sperma,” jelas Jasmine Loveland, salah satu penulis utama. “Tetapi hormon juga memiliki efek lain, misalnya di otak, di mana ia dapat mempromosikan perilaku agresif dan pacaran. Sangat menarik bahwa ruff non-agresif tampaknya memiliki peningkatan kadar enzim super di seluruh otak juga, terutama di hipotalamus. Hasil ini, bersama dengan kadar testosteron yang rendah dalam darah, kemungkinan memainkan peran penting dalam membentuk strategi kawin mereka. ”
Penemuan bahwa perubahan dalam satu gen dapat mempengaruhi kadar testosteron adalah membuka jalur penelitian baru. Ke depan, tim ingin melihat lebih dekat bagaimana perilaku sosial yang kompleks diatur dalam Ruffs dan terus mengeksplorasi keragaman dalam jenis kelamin.
Referensi: “Gen tunggal mengatur variasi androgen yang mendasari perkawinan jantan morf dalam ruffs” oleh Jasmine L. Loveland, Alex Zemella, Vladimir M. Jovanović, Gabriele Möller, Christoph P. Sager, Bárbara Bastos, Kenneth A. Dyar, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid, Leonid. Wolfgang Goymann, David B. Lank, Janina Tokarz, Katja Nowick dan Clemens Küpper, 23 Januari 2025, Sains.
Doi: 10.1126/science.adp5936
