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科学家发现与果蝇性冲突有关的基因

导读果蝇的性冲突是由大脑中特定连接的神经元控制的,英国伯明翰大学的科学家已经确定了这一点。该研究揭示了一个指导这些神经元发育的基因,并

果蝇的性冲突是由大脑中特定连接的神经元控制的,英国伯明翰大学的科学家已经确定了这一点。

该研究揭示了一个指导这些神经元发育的基因,并揭示了某些行为——在这种情况下是性行为——是如何“硬连线”到大脑中的。它还展示了性冲突如何推动新物种的进化,并为在分子和细胞水平上理解进化过程迈出了一步。

该论文的第一作者马蒂亚斯·索勒博士解释说:“达尔文关于物种起源的理论是进化生物学的基础。但是进化的分子和细胞驱动因素仍然是个谜。”来自伯明翰城市大学的合著者 Irmgard Haussmann 博士补充说:“即使我们人类也在进化:100 年前,没有人想到我们的电子世界需要让我们的大脑适应全新的任务。”

虽然这项研究提供了一种回答基本科学问题的方法,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昆虫传播疾病的传播方面。

在这项发表在BMC 生物学合集“神经元、电路和行为”中的研究中,研究人员专注于一种称为性肽的特定分子,该分子在交配期间从雄性果蝇传递给雌性。性肽负责触发雌性的交配后行为,例如拒绝向雄性求爱和增加产卵的冲动。

但有时雌性需要抵制这些行为,例如如果没有足够的食物,或者如果有环境原因不产卵。做到这一点的能力依赖于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,在确定了突变后,研究人员能够确定对调节雌性交配后反应必不可少的特定基因。

值得注意的是,他们发现名为 Nup54 的基因存在于每个细胞中。正如研究小组预期的那样,Nup54 蛋白不是存在于少数神经元中的信号分子,而是每个细胞核孔的组成部分——细胞的一部分,调节哪些蛋白质被允许进入细胞核,哪些信使 RNA 传递出去用于翻译成蛋白质的细胞核。

“核孔基因是少数与新物种出现相关的基因之一,”索勒博士说。“我们认为,这些变化,包括大脑的布线和行为的变化,很可能标志着物种形成的一个非常早期的阶段,因此显示出新物种进化过程中的第一个细胞过程。”

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