Сексуальные конфликты у плодовых мушек регулируются специально связанными нейронами в мозге, которые были обнаружены учеными из Бирмингемского университета, Великобритания.
Исследование выявило ген, который управляет развитием этих нейронов, и пролило новый свет на то, как определенное поведение – в данном случае сексуальное – “встраивается” в мозг. Исследование также показывает, как сексуальные конфликты способствуют эволюции новых видов, и делает шаг к пониманию процесса эволюции на молекулярном и клеточном уровне.
Доктор Матиас Соллер, ведущий автор статьи, пояснил: “Теория Дарвина о происхождении видов является основополагающей для эволюционной биологии. Но молекулярные и клеточные движущие силы эволюции до сих пор остаются загадкой”.
Соавтор работы доктор Ирмгард Хаусманн из Бирмингемского городского университета добавляет: “Даже мы, люди, эволюционируем: 100 лет назад никто не думал о том, что наш электронный мир потребует от нашего мозга адаптации к совершенно новым задачам”.
Хотя это исследование дает возможность ответить на фундаментальные научные вопросы, понимание генетики сексуального поведения также может в конечном итоге привести к новым способам контроля популяций насекомых, например, в растениеводстве или распространении болезней, переносимых насекомыми, таких как малярия.
В исследовании, опубликованном в Биологическом сборнике BMC “Нейроны, цепи и поведение”, ученые сосредоточились на определенной молекуле, называемой половым пептидом, которая передается от самца плодовой мушки к самке во время спаривания. Половой пептид отвечает за поведение самки после спаривания, например, отказ от ухаживаний самцов и увеличение потребности откладывать яйца.
Но иногда самке необходимо противостоять такому поведению, например, если не хватает пищи или есть экологические причины не откладывать яйца. Способность к этому зависит от генетической мутации, которую удалось выявить исследователям. Эта мутация влияет на реакцию самки на половой пептид, и, идентифицировав мутацию, исследователи смогли определить конкретный ген, необходимый для регулирования реакции самки после спаривания.
Примечательно, что ген под названием Nup54 присутствовал в каждой клетке. Вместо того чтобы быть сигнальной молекулой, присутствующей в нескольких нейронах, как ожидала исследовательская группа, белок Nup54 является компонентом ядерной поры каждой клетки – части клетки, которая регулирует, какие белки пропускаются в ядро и какие РНК-мессенджеры покидают ядро для перевода в белок.
“Гены ядерной поры – одни из немногих генов, которые были связаны с появлением новых видов. – рассказывает доктор Соллер. – Мы считаем вполне вероятным, что эти изменения, включая мозговую связность и поведенческие изменения, знаменуют собой очень раннюю стадию видообразования и, следовательно, демонстрируют один из первых клеточных процессов в эволюции новых видов”.
