科學(xué)家發(fā)現(xiàn)與果蠅性沖突有關(guān)的基因

果蠅的性沖突是由大腦中特定連接的神經(jīng)元控制的，英國伯明翰大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)確定了這一點(diǎn)。

該研究揭示了一個(gè)指導(dǎo)這些神經(jīng)元發(fā)育的基因，并揭示了某些行為——在這種情況下是性行為——是如何“硬連線”到大腦中的。它還展示了性沖突如何推動(dòng)新物種的進(jìn)化，并為在分子和細(xì)胞水平上理解進(jìn)化過程邁出了一步。

該論文的第一作者馬蒂亞斯·索勒博士解釋說：“達(dá)爾文關(guān)于物種起源的理論是進(jìn)化生物學(xué)的基礎(chǔ)。但是進(jìn)化的分子和細(xì)胞驅(qū)動(dòng)因素仍然是個(gè)謎。”來自伯明翰城市大學(xué)的合著者 Irmgard Haussmann 博士補(bǔ)充說：“即使我們?nèi)祟愐苍谶M(jìn)化：100 年前，沒有人想到我們的電子世界需要讓我們的大腦適應(yīng)全新的任務(wù)。”

雖然這項(xiàng)研究提供了一種回答基本科學(xué)問題的方法，但了解性行為的遺傳學(xué)也可能最終導(dǎo)致控制昆蟲種群的新方法，例如在作物管理或瘧疾等昆蟲傳播疾病的傳播方面。

在這項(xiàng)發(fā)表在BMC 生物學(xué)合集“神經(jīng)元、電路和行為”中的研究中，研究人員專注于一種稱為性肽的特定分子，該分子在交配期間從雄性果蠅傳遞給雌性。性肽負(fù)責(zé)觸發(fā)雌性的交配后行為，例如拒絕向雄性求愛和增加產(chǎn)卵的沖動(dòng)。

但有時(shí)雌性需要抵制這些行為，例如如果沒有足夠的食物，或者如果有環(huán)境原因不產(chǎn)卵。做到這一點(diǎn)的能力依賴于研究人員能夠識(shí)別的基因突變。這種突變影響了雌性對(duì)性肽的反應(yīng)，在確定了突變后，研究人員能夠確定對(duì)調(diào)節(jié)雌性交配后反應(yīng)必不可少的特定基因。

值得注意的是，他們發(fā)現(xiàn)名為 Nup54 的基因存在于每個(gè)細(xì)胞中。正如研究小組預(yù)期的那樣，Nup54 蛋白不是存在于少數(shù)神經(jīng)元中的信號(hào)分子，而是每個(gè)細(xì)胞核孔的組成部分——細(xì)胞的一部分，調(diào)節(jié)哪些蛋白質(zhì)被允許進(jìn)入細(xì)胞核，哪些信使 RNA 傳遞出去用于翻譯成蛋白質(zhì)的細(xì)胞核。

“核孔基因是少數(shù)與新物種出現(xiàn)相關(guān)的基因之一，”索勒博士說。“我們認(rèn)為，這些變化，包括大腦的布線和行為的變化，很可能標(biāo)志著物種形成的一個(gè)非常早期的階段，因此顯示出新物種進(jìn)化過程中的第一個(gè)細(xì)胞過程。”

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