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科学家在果蝇身上发现了一个与性冲突有关的基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年10月27日 来源:BMC Biology
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英国伯明翰大学的科学家发现,果蝇的性冲突是由大脑中特定的连接神经元控制的。
这项研究发现了一种指导这些神经元发育的基因,并揭示了某些行为(在这里是性行为)是如何“固定”在大脑中的。它还展示了性冲突如何推动新物种的进化,并在分子和细胞水平上为理解进化过程提供了一步。
这篇论文的第一作者Matthias Soller博士解释说:“达尔文关于物种起源的理论是进化生物学的基础。但进化的分子和细胞驱动因素仍是一个谜。”来自伯明翰城市大学的合著者Irmgard Haussmann博士补充道:“即使是我们人类也在进化:100年前,没有人想到电子世界需要我们的大脑去适应全新的任务。”
虽然这项研究提供了一种回答基础科学问题的方法,但了解性行为的遗传学也可能最终导致控制昆虫种群的新方法,例如在作物管理或疟疾等虫媒疾病的传播方面。
这项研究发表在BMC的《Neurons, Circuits and Behavior》专刊上,研究人员专注于一种被称为性肽的特殊分子,这种分子在交配过程中从雄性果蝇传递给雌性果蝇。性肽负责触发雌性交配后的行为,例如拒绝求爱的雄性和增加产卵的冲动。
但有时雌性需要抵制这些行为,例如,如果没有足够的食物,或如果有环境原因不产卵。这种能力依赖于一种研究人员能够识别的基因突变。这种突变影响了雌性对性肽的反应,识别出这种突变后,研究人员就能够识别出调节雌性交配后反应所必需的特定基因。
值得注意的是,他们发现这种名为Nup54的基因存在于每个细胞中。Nup54蛋白并不像研究小组所预期的那样是存在于少数神经元中的信号分子,而是每个细胞核孔的一个组成部分——细胞的一部分,负责调节哪些蛋白质可以进入细胞核,哪些信使RNA可以从细胞核转译成蛋白质。
Soller博士说:“核孔基因是少数与新物种出现有关的基因之一。我们认为,这些变化,包括大脑线路和行为的变化,很可能标志着物种形成的非常早期阶段,因此显示了新物种进化的最初细胞过程之一。”
Channel nuclear pore protein 54 directs sexual differentiation and neuronal wiring of female reproductive behaviors in Drosophila’
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