Scoperto un nuovo ormone sessuale

Utilizzando la tecnologia di editing genetico, i biologi hanno mutato due geni correlati e studiato gli effetti sulla funzione sessuale nel pesce zebra.

I biologi dell'Università di Ottawa Kim Mitchell e Vance L. Trudeau (1) hanno iniziato a studiare gli effetti delle mutazioni genetiche nel pesce zebra, individuando nuove funzioni che regolano il modo in cui maschi e femmine interagiscono durante l'accoppiamento. Lo studio è stato pubblicato su PNAS. (2)

Ci siamo seduti con l'autore senior, il professor Vance L. Trudeau, presidente della ricerca in Neuroendocrinologia presso la Facoltà di Scienze, per saperne di più.

Per favore, parlaci di questo progetto di ricerca.

Kim Mitchell ed io stavamo lavorando con collaboratori internazionali dell'Istituto di Idrobiologia dell'Accademia cinese delle scienze di Wuhan. Utilizzando la tecnologia di editing genetico creata dai nostri colleghi cinesi, abbiamo mutato due geni correlati e studiato gli effetti sulla funzione sessuale nel pesce zebra. Sono pesci d'acqua dolce appartenenti alla famiglia delle carpe e dei ciprinidi che ora sono un organismo modello ampiamente utilizzato nella ricerca biomedica.

Cosa hai scoperto ?

Abbiamo modificato il gene secretogranin-2 attraverso una mutazione specifica scoprendo che influiva sui meccanismi riproduttivi di femmine e maschi. I pesci ridussero notevolmente il loro comportamento sessuale. I pesci sembravano normali, ma quando entrambi i sessi si accoppiavano, quasi si ignoravano a vicenda!

Normalmente, entro pochi minuti dopo che un maschio e una femmina sono stati introdotti per la prima volta, il maschio insegue la femmina in un rituale di corteggiamento e in breve tempo si generano - vale a dire, la femmina rilascia le sue uova in acqua e il il maschio li fertilizza istantaneamente. Ma abbiamo scoperto che solo una su dieci delle coppie, con geni mutati, riuscivano a generarsi.

Le coppie portatrici delle mutazioni introdotte producono uova e spermatozoi, ma sono semplicemente problematici ad accoppiarsi. Questa è la prima prova che la mutazione di questi geni porta all'interruzione del comportamento sessuale in qualsiasi animale.

Che ruolo gioca la proteina secretogranin-2 ?

La secretogranin-2 è una proteina che riveste un ruolo importante per il normale funzionamento delle cellule cerebrali e di altre cellule che secernono ormoni per controllare le funzioni del corpo, come la crescita e la riproduzione. Tuttavia, questa proteina può essere tagliata da enzimi speciali e abbiamo scoperto che un piccolo frammento chiamato secretoneurin peptide è importante per stimolare la funzione sessuale.

Nel pesce geneticamente modificato, possiamo parzialmente ripristinare la funzione sessuale con una singola iniezione del secretoneurin peptide nel corpo. Crediamo che il peptide agisca sulle cellule del cervello e della ghiandola pituitaria per aumentare il rilascio di ormoni, migliorando così la capacità della femmina di ovulare e deporre le uova.

Questo è solo l'inizio delle possibilità. I grandi geni secretogranin-2 possono produrre molti altri peptidi simili agli ormoni con funzioni sconosciute. Sarà interessante esplorarlo nei futuri progetti di ricerca.

Riferimenti:

(1) Vance L. Trudeau

(2) Targeted mutation of secretogranin-2 disrupts sexual behavior and reproduction in zebrafish

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: uOttawa Researchers Discover New Sex Hormone