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果蝇新研究:出现的求偶和攻击行为都只因为性别不同?

日期:2020-05-05

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和许多动物相同,k8凯发真人娱乐手机果蝇也有各式各样的求爱和打架行为。现在,索尔克研讨所的科学家们发现了两个性别决议基因影响果蝇行为的分子机制。他们的研讨发现,雄性果蝇的求偶和进犯行为是由两个不同的基因程序调理的。这两项研讨成果都宣布在2020年4月21日的《eLife 》杂志上,它们证明了性和行为之间的联络有多么的杂乱。

索尔克分子神经生物学实验室的助理教授、两篇论文的资深作者Kenta Asahina说:“求爱和进犯好像在某种程度上是由这两个基因别离操控的。从进化的视点来说,不同的遗传机制操控不同的行为有必定的优点。”换句话说,他解释道,一个处于进化压力下的苍蝇种群——或许因为资源有限——能够在不影响求偶的情况下进化出进犯性行为。

雄性果蝇的进犯行为主要是针对其他雄性果蝇,而它们的求爱行为——包含一系列的动作和鸣叫——则是针对雌性果蝇。跟着时刻的推移,天然进化进程都进一步加强了这两种行为,因为雄性果蝇与其他雄性竞赛,以及招引雌性的才能直接影响了它们交配和传递基因的才能。

研讨人员现已知道大脑中哪些神经元对操控进犯性和求爱行为很重要。一般来说,研讨标明一种叫做P1/pC1神经元的特别脑细胞会促进求爱和进犯行为,而Tk-GAL4FruM神经元则只促进进犯行为。他们还知道,两个性别决议基因无果性(fruitless,fru)和双性生殖(doublesex,dsx)在这种行为中起着关键作用。可是基因和行为之间的联络还不清楚。

在这项新的研讨中,Asahina和他的搭档们饲养了一些果蝇,这些果蝇的求爱和进犯神经元都是能够被光激活,研讨小组能够在任何时候经过照耀果蝇来激活这些神经元。研讨人员随后改变了一些雄性果蝇的fru或dsx基因。然后,他们又开发了一个自动化体系,使用机器学习来剖析苍蝇的视频,并核算它们进行进犯或求爱行为的频率。

索尔克的博士后研讨员Kenichi Ishii是这两篇新论文的榜首作者,他说:“咱们规划了一个核算机体系来捕捉进犯性行为和求爱行为,然后更快速更精确地核算这些行为。让程序运转起来实际上很困难也很耗时,但终究它能够让咱们更简单取得杰出的数据。”

研讨小组发现,dsx基因是构成求爱诱导神经元所必需的:当果蝇具有雌性dsx基因时,求爱神经元就不再存在了。另一方面,fru基因也扮演了一个不同的人物,假如没有这个基因,果蝇依然能够经过激活求爱神经元来进行求爱行为,可是求爱是一起针对雄性和雌性进行的,这标明果蝇需求fru基因来区别性别。可是,关于进犯性,研讨的成果正好相反:雄性果蝇需求fru基因来激活进犯性神经元引起争斗,而不是dsx基因。

Helen McLoraine神经生物学开展主席Asahina说:“这是一个重要比如,它表现了神经生物学的性别差异,以及咱们能够用什么样的办法来研讨与性有关的行为。”

加州大学圣地亚哥分校的博士生玛格特·沃尔(Margot Wohl)是这两篇新论文的一起榜首作者,她说:“我以为其间风趣的部分是认识到性并不是一个二元的东西。许多要素一起操控着不同性别的行为。”

因为果蝇的性别决议与人类的十分不同——例如,果蝇没有性激素——新的发现并没有延伸到生物学上的性别怎么影响人类的行为。可是Asahina说他的办法——结合光遗传学和与性别相关的基因操作——或许有助于了解其他动物因性别而异的行为。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文:https://phys.org/news/2020-04-insights-genes-courtship-aggression.html