Vrouwelijke pathway roodwangschildpad

Roodwangschildpadembryo’s worden niet enkel vrouwelijk door blokkade van de ‘mannelijke’ route.

Chinese ontwikkelingsbiologen ontrafelen de pathway die ervoor zorgt dat roodwangschildpadembryo’s zich bij hoge temperatuur tot vrouwtjes ontwikkelen (PNAS, 2 september). Die pathway bestaat niet slechts uit het achterwege blijven van ‘mannelijke’ signalen, zoals wetenschappers eerder aannamen.

Roodwangschildpadden (Trachemys scripta elegans) ontwikkelen zich bij 26 graden Celsius tot mannetjes; incubatie bij 31 graden leidt tot vrouwtjes. De Chinezen zien nu dat bij 31 graden fosforylatie van pSTAT3 plaatsvindt, een transcriptiefactor die vervolgens bindt aan gen Foxl2. Dat brengt een cascade teweeg die de ontwikkeling van eierstokken in gang zet. Eerder was al bekend dat pSTAT3 genen van de mannelijke pathway blokkeert, maar daar blijft het dus niet bij.

De transcriptiefactor blijkt essentieel voor de ontwikkeling van vrouwtjes. Als onderzoekers pSTAT3 blokkeren, wordt 64,7 procent van de embryo’s een mannetje, ondanks een incubatietemperatuur van 31 graden Celsius. Het omgekeerde werkt ook: bij de ‘mannelijke’ temperatuur van 26 graden ontwikkelt 75,6 procent van de embryo’s zich ineens tot vrouwtje, als onderzoekers pSTAT3 kunstmatig activeren. Als de onderzoekers vervolgens Foxl2 uitschakelen of juist overmatig tot expressie brengen, kunnen ze die geslachtsomkering weer terugdraaien.

Hoe de pathway verder werkt is onduidelijk, maar de Chinezen hebben wel een idee. Vermoedelijk zorgt een hoge incubatietemperatuur voor extra calcium in geslachtscellen, wat de fosforylatie van pSTAT3 in gang zet. Activatie van Foxl2 kan vervolgens onder meer de productie van hormonen beïnvloeden.