Hang-erő

Mint megannyi más békafaj esetében, az afrikai sarkantyús karmosbéka (Xenopus tropicalis vagy Silurana tropicalis) hímjei, az udvarlás során, hangos éneklés kíséretében csapják a szelet választottjuknak. A hangoskodás fizikailag is megterhelő dolog, olyannyira, hogy a hímek gégeizmai jóval fejlettebbek a nőstényekénél. Ráadásul előbbiek esetében ezek mind gyorsan összehúzódó, ún. kettes típusú izomrostokból állnak, míg utóbbiaknál kb. egyforma arányban lelünk gyors- és lassú izmokat.

Mindennek a sejtszintű oka az, hogy a hímek esetében az izomrostokban levő myozin motorfehérjéknek egy egészen különös verziója (szakzsargonban izofromája) lelhető fel, az xtMyHC-101d, szemben a nőstényekben és fiatal békákban (nemtől függetlenül) megtalálható xtMyHC-270c-vel. Az xtMyHC-101d-t kódoló gént hímspecifikus androgén hormonok hozzák működésbe, ezért alakul át drámaian az ivarérett korba lépő béka gégéje.

Békákról révén szó, szerencsére van egy közeli rokon békafaj, a Xenopus laevis, amelynek a biológiájáról elég sokat tudnuk, így azt is megvizsgálhatjuk, hogy mennyire általános a különböző myozin gének  efajta "munkamegosztása". A X. laevis hímek gégeizmában mevő myozin, mint az várható, hasonlít a fent emített xtMyHC-101d fehérjéjéhez; de érdekes módon találhatunk egy másik myozin gént a X. tropicalis genomjában, amire méginkább hasonlít, ez a xtMyHC-101c. (A hasonló elnevezés arra utal, hogy a két gén egymás mellett helyezkedik el (egyébként mindkét faj) örökítőanyagában, minden valószínűség szerint azért mert egy korai genomduplikáció hozta létre őket.) A xtMyHC-101d igazi megfelelője a X. laevis génjei között, egy olyan myozin izoforma, ami egyáltalán nem a hím gégében működik: ez a fehérje még embrionális korban kerül kifejeződésre, és a fiatal, fejlődő állat mozgását biztosítja.

Mindez obskurus kis változásnak tűnhet, hiszen mi van akkor, ha egyébként is nagyon hasonló gének egy leheletnyit különböző módon fejeződnek ki különböző fajokban. Ugyanakkor arra pont elegendő bizonyíték, hogy láthassuk, egymás mellett elhelyezkedő és rokon funkciójú gének szabályozása mennyire könnyen átalakulhat. Az evolúció során az androgén-sepcifikus szabályozómechanizmus cél(myozin)szekvenciája könnyen megváltozhat, aminek a következményeként (hiszen azért ezek a molekulák nem tökéletesen egyformák, és így az őket tartalmazó izmok sem lesznek teljesen azonosak) különböző hímek más és más frekvenciákon szólongathatják a nőstényeket.           

Baur LA, Nasipak BT, Kelley DB (2008) Sexually differentiated, androgen-regulated, larynx-specific myosin heavy-chain isoforms in Xenopus tropicalis; comparison to Xenopus laevis. Dev Genes Evol 218(7): 371-379.