A new sex dimorphism in the Harderian gland of the frog Rana esculenta

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Abstract:

The Harderian gland (Hg), the only gland found in the orbit of the frog Rana esculenta L., 1758, probably plays a role in orbital lubrication. The secretory activity of the Hg is seasonal, showing the highest activity in summer. There is little information on Hg gene expression; previously, we identified a mRNA named harderin, whose deduced protein has no homology with other proteins. Differential expression of the harderin transcript between the sexes expressed during the annual cycle implies sexual dimorphism. RT–PCR (reverse transcription – polymerase chain reaction) analysis, revealed that harderin is expressed during the entire year in the Hg of both sexes. It shows a higher level of expression in the female glands than that of male glands. Two peaks of expression, in February and in June, were observed in the female glands, while only the February peak was observed in those of males. These observations were supported by in situ hybridization. Experiments involving gonadectomy and (or) hormonal replacement therapy showed a significant decrease in harderin in the Hg of females; this effect is prevented by estradiol (testosterone had no effect), while ICI (antiestrogen) counteracts the hormonal prevention, suggesting that this sexual dimorphism is under estradiol control. The constant expression of harderin mRNA during the year suggests a probable constitutive role for this molecule.

La glande de Harder (Hg), la seule glande présente dans l’orbite de la grenouille Rana esculenta L., 1758, joue probablement un rôle dans la lubrification de l’orbite. L’activité sécrétrice de Hg est saisonnière avec un maximum en été. On connaît mal l’expression génique de Hg; nous avons identifié antérieurement une ARNm baptisée harderin dont la protéine déduite n’est homologue à aucune autre. L’expression différentielle des transcrits d’harderin entre les deux sexes durant le cycle annuel laisse croire à un dimorphisme sexuel. Une analyse RT–PCR (réaction de polymérisation en chaîne par transcriptase inverse) indique qu’il y a une expression d’harderin dans les Hg des deux sexes durant toute l’année. Le niveau d’expression est plus fort dans les glandes des femelles que dans celles des mâles. Il y a deux pics d’expression en février et en juin dans les glandes des femelles, mais un seul pic en février dans celles des mâles. Ces observations sont appuyées par une hybridation in situ. Des expériences de gonadectomie et (ou) d’hormonothérapie de substitution causent une diminution significative d’harderin dans les Hg des femelles; cet effet est inhibé par l’estradiol (la testostérone reste sans effet), alors que l’ICI (un antiestrogène) empêche l’inhibition hormonale; tout cela laisse croire que ce dimorphisme sexuel est sous le contrôle de l’estradiol. L’expression continue de l’ARNm harderin au cours de l’année indique probablement un rôle constitutif pour cette molécule.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2007

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