Die Forschung liefert molekulare Einblicke in den Sexualdimorphismus in Hühnerfedern

Vögel haben einzigartige Hautanhängsel, sogenannte Federn, die aus der äußersten Schicht der Hautzellen stammen. Federn sind für verschiedene Funktionen wichtig, etwa für den Flug, die Temperaturregulierung, den Schutz vor äußeren Reizen und das Paarungsverhalten. Die geschlechtsspezifische Entwicklung von Federn bei Vögeln und die lebendigen Federmuster, die Männchen von Weibchen unterscheiden, auch Sexualdimorphismus genannt, haben das Interesse der globalen Forschungsgemeinschaft geweckt.

Frühere wissenschaftliche Berichte haben die Rolle von Östrogen und Schilddrüsenhormonen bei der Federbildung untersucht. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und die Beziehung zwischen den beiden Hormonen sind jedoch noch unbekannt. Um Licht auf die hormonelle Wechselwirkung zu werfen, die dem sexuellen Dimorphismus in Hühnerfedern zugrunde liegt, führte ein Team japanischer Forscher eine Reihe fortschrittlicher und innovativer Genexpressionsexperimente durch.

Das Forschungsteam wurde von Professor Sakae Takeuchi von der Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology der Universität Okayama, Japan, geleitet und von Hibiki Fukuchi, einem Doktoranden, tatkräftig unterstützt. Student an der Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Universität Okayama, Japan. Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Allgemeine und vergleichende Endokrinologie 1. Oktober 2024.

Über die Motivation hinter dieser Studie sagt Professor Takeuchi: „Melanozyten-stimulierendes Hormon (MSH), das vom Zwischenlappen der Hypophyse ausgeschüttet wird, reguliert bei den meisten Wirbeltieren die Körperfarbe. Es wird jedoch angenommen, dass Vögeln aufgrund des Fehlens des Zwischenlappens MSH fehlt. Unser Forschungsteam hat dokumentiert und gezeigt, dass Vögel MSH produzieren und verwenden, um die Federentwicklung zu regulieren.

Zunächst verabreichten die Forscher männlichen Hühnern Östrogen (E2)-Kapseln, was bei den mit E2 behandelten Männchen die Bildung weiblicher Federn mit dem deutlichen Vorhandensein von Barteln hervorrief. Darüber hinaus untersuchten sie die Rolle des Schilddrüsenhormon-Aktivierungs-/Inaktivierungssystems beim sexuellen Dimorphismus, der bei Sattelfedern beobachtet wird.

Zu diesem Zweck untersuchten Takeuchi und Kollegen mithilfe der RT-PCR-Analyse die Expression spezifischer Gene wie DIO2 (Deiodinase Typ 2) – ein Aktivator von Schilddrüsenhormonen, und DIO3 (Deiodinase Typ 3) – ein RNA-Inaktivator von Schilddrüsenhormonen. (Ribonukleinsäure) aus regenerierten Federfollikeln. Darüber hinaus wurde auch die Expression von BlSK1 (Barb-spezifisches Keratin 1), einem Barb-spezifischen Marker, und ASIP (Aguti-Signalprotein), einem Rot-/Gelb-Melanin-Induktor, beobachtet.

Die Ergebnisse zeigten, dass die E2-Behandlung die Expression von DIO3 und ASIP unterdrückte und gleichzeitig die Expression von BlSK1 stimulierte, wodurch die gesamte Fransenstruktur und Federfärbung beeinflusst wurde. Schließlich untersuchten die Forscher die Auswirkungen der Schilddrüse auf den Sexualdimorphismus durch die Verabreichung von Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3).

Sie fanden heraus, dass die Verabreichung von T4 bei Hühnern die Expression von BlSK1 und POMC (Proopiomelanocortin) erhöhte, einem Vorläufer von MSH, der schwarz/braunes Melanin induziert, was zu einfarbig schwarzen Federn führt. Die Behandlung kultivierter Pulpazellen (isoliert aus Flügelfedern) mit T3 führte zu einer erhöhten Expression von POMC.

Professor Takeuchi sagte: „Durch das Verständnis von Sexualdimorphismus und hormonell bedingten Geschlechtsunterschieden haben wir nicht nur versucht, unser Verständnis der biologischen Vielfalt zu verbessern, sondern auch zu einer integrativeren und akzeptierenderen Gesellschaft sexueller Unterschiede und sexueller Unterschiede beizutragen.“ Geschlechterminderheiten. » Es versteht sich von selbst, dass dieses Verständnis Empathie fördert und den sozialen Zusammenhalt fördert, was der Gesellschaft als Ganzes zugutekommt, indem es zu mehr Toleranz und Verständnis für Vielfalt führt.

Zusammenfassend offenbaren diese Ergebnisse die hormonabhängigen molekularen Mechanismen, die den sexuellen Dimorphismus in Hühnerfedern verursachen, und unterstreichen gleichzeitig die kulturelle Bedeutung, die Hühnern in der japanischen Gesellschaft seit der Antike beigemessen wird.