Πώς διαφοροποιούν οι φερομόνες του σεξ:Μαθήματα από τη ζύμη

Οι φερομόνες του σεξ είναι χημικά σήματα που χρησιμοποιούνται από οργανισμούς για να προσελκύσουν συντρόφους. Συνήθως παράγονται από ένα φύλο και ανιχνεύονται από το αντίθετο φύλο. Σε πολλά είδη, οι φερομόνες του φύλου είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένες, επιτρέποντας στα άτομα να βρουν συντρόφους μέσα στο δικό τους είδος. Ωστόσο, σε ορισμένα είδη, οι φερομόνες του φύλου μπορεί να είναι πιο μεταβλητά, επιτρέποντας τη δυνατότητα διασταύρωσης μεταξύ διαφορετικών πληθυσμών ή ακόμη και διαφορετικών ειδών.

Ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο μπορεί να διαφοροποιηθεί η σεξουαλική φερομόνες βρίσκεται στο είδος ζυμομυκήτων Saccharomyces cerevisiae. Το S. cerevisiae είναι ένας μοντέλο οργανισμού που έχει χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει μια ποικιλία βιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της σηματοδότησης φερομόνης. Στο S. cerevisiae, οι φερομόνες φύλου παράγονται από απλοειδή κύτταρα ενός τύπου ζευγαρώματος (Α ή άλφα) και ανιχνεύονται από απλοειδή κύτταρα του αντίθετου τύπου ζευγαρώματος.

Οι φερομόνες του Sex του S. cerevisiae είναι μικρά πεπτίδια που εκκρίνονται στο περιβάλλον. Αυτά τα πεπτίδια δεσμεύονται σε υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων του αντίθετου τύπου ζευγαρώματος, ο οποίος στη συνέχεια ενεργοποιεί έναν καταρράκτη σηματοδότησης που οδηγεί σε κυτταρική ανάπτυξη και ζευγάρωμα.

Οι φερομόνες του Sex του S. cerevisiae είναι εξαιρετικά διατηρημένες εντός του είδους, αλλά υπάρχουν κάποιες παραλλαγές μεταξύ διαφορετικών στελεχών. Αυτές οι παραλλαγές μπορούν να επηρεάσουν την εξειδίκευση των φερομονών, επιτρέποντας τη δυνατότητα ζευγαρώματος μεταξύ διαφορετικών στελεχών.

Η διαφοροποίηση των φερομονών του σεξ στο S. cerevisiae θεωρείται ότι οδηγείται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής επιλογής και της γενετικής μετατόπισης. Η φυσική επιλογή μπορεί να ευνοήσει την εξέλιξη των νέων φερομονών του φύλου που είναι πιο αποτελεσματικές στην προσέλκυση συμπατριώτη, ενώ η γενετική μετατόπιση μπορεί να οδηγήσει στην τυχαία συσσώρευση μεταλλάξεων στα γονίδια φερομόνης σεξ.

Η διαφοροποίηση των φερομονών του σεξ μπορεί να έχει ορισμένες συνέπειες για την εξέλιξη των πληθυσμών ζύμης. Για παράδειγμα, μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό νέων τύπων ζευγαρώματος, οι οποίοι μπορούν να αυξήσουν τις ευκαιρίες για ζευγάρωμα και αναπαραγωγή. Μπορεί επίσης να οδηγήσει στο σχηματισμό νέων ειδών, καθώς οι πληθυσμοί που έχουν αποκλίνει στις φερομόνες του σεξ μπορεί να μην είναι πλέον σε θέση να διασταυρωθούν.

Η μελέτη της διαφοροποίησης φερομόνης του σεξ στο S. cerevisiae έδωσε πληροφορίες για την εξέλιξη της σηματοδότησης φερομόνης και του ρόλου που διαδραματίζουν οι φερομόνες στην εξέλιξη των νέων ειδών.