Учёные обнаружили ген, участвующий в половом конфликте у плодовых мушек

Половой конфликт у плодовых мушек контролируется специфически "запрограммированными" нейронами в мозге, которые были идентифицированы учёными из Университета Бирмингема (Великобритания).

Исследование выявило ген, направляющий развитие этих нейронов, и проливает новый свет на то, как определённые модели поведения — в данном случае полового — "вшиты" в мозг. Оно также показывает, как половой конфликт движет эволюцией новых видов и предлагает шаг к пониманию процесса эволюции на молекулярном и клеточном уровне.

Ведущий автор работы, доктор Маттиас Соллер, пояснил: "Теория Дарвина о происхождении видов фундаментальна для эволюционной биологии. Но молекулярные и клеточные движущие силы эволюции всё ещё остаются загадкой". Соавтор, доктор Ирмгард Хауссманн из Бирмингемского городского университета, добавляет: "Даже мы, люди, эволюционируем: 100 лет назад никто не думал, что наш электронный мир потребует адаптации нашего мозга к совершенно новым задачам".

Хотя это исследование предлагает способ ответить на фундаментальные научные вопросы, понимание генетики полового поведения может в конечном итоге привести к новым способам контроля популяций насекомых, например, в управлении сельскохозяйственными культурами или распространении болезней, переносимых насекомыми, таких как малярия.

В исследовании, опубликованном в коллекции BMC Biology "Neurons, Circuits and Behavior", учёные сосредоточились на конкретной молекуле — так называемом половом пептиде, который передаётся от самца плодовой мушки самке во время спаривания. Половой пептид отвечает за запуск поведения самки после спаривания, например, за отказ от ухаживающих самцов и усиление позыва откладывать яйца.

Но иногда самке необходимо сопротивляться этому поведению, например, если недостаточно пищи или есть экологические причины не откладывать яйца. Способность к этому зависит от генетической мутации, которую исследователям удалось идентифицировать. Эта мутация влияла на реакцию самки на половой пептид, и, обнаружив мутацию, учёные смогли определить конкретный ген, необходимый для регуляции реакции самки после спаривания.

Важно, что они обнаружили, что ген Nup54 присутствует 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 допускаются в ядро и какие матричные РНК выходят из ядра для трансляции в белок.

"Гены ядерных пор относятся к немногим генам, которые были связаны с возникновением новых видов, — говорит доктор Соллер. — Мы считаем вероятным, что эти изменения, включая "проводку" мозга и изменение поведения, отмечают самую раннюю стадию видообразования и, следовательно, показывают один из первых клеточных процессов в эволюции новых видов".