果蠅的性沖突是由大腦中特定連接的神經(jīng)元控制的，英國伯明翰大學的科學家已經(jīng)確定了這一點。
該研究揭示了一個指導這些神經(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新物種的進化，并為在分子和細胞水平上理解進化過程邁出了一步。
該論文的第一作者馬蒂亞斯·索勒博士解釋說：“達爾文關(guān)于物種起源的理論是進化生物學的基礎。但是進化的分子和細胞驅(qū)動因素仍然是個謎。”來自伯明翰城市大學的合著者 Irmgard Haussmann 博士補充說：“即使我們?nèi)祟愐苍谶M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全新的任務。”
雖然這項研究提供了一種回答基本科學問題的方法，但了解性行為的遺傳學也可能最終導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。
在這項發(fā)表在BMC 生物學合集“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。性肽負責觸發(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。
但有時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。做到這一點的能力依賴于研究人員能夠識別的基因突變。這種突變影響了雌性對性肽的反應，在確定了突變后，研究人員能夠確定對調(diào)節(jié)雌性交配后反應必不可少的特定基因。
值得注意的是，他們發(fā)現(xiàn)名為 Nup54 的基因存在于每個細胞中。正如研究小組預期的那樣，Nup54 蛋白不是存在于少數(shù)神經(jīng)元中的信號分子，而是每個細胞核孔的組成部分——細胞的一部分，調(diào)節(jié)哪些蛋白質(zhì)被允許進入細胞核，哪些信使 RNA 傳遞出去用于翻譯成蛋白質(zhì)的細胞核。
“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。“我們認為，這些變化，包括大腦的布線和行為的變化，很可能標志著物種形成的一個非常早期的階段，因此顯示出新物種進化過程中的第一個細胞過程。”
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