Одна простая молекула регулирует сексуальное поведение у Дрозофилы

Феромоны – молекулы сигнала, которые передают информацию от людей одной разновидности к их conspecifics. В дополнение к феромонам скопления, которые побуждают насекомых тех же самых разновидностей объединиться, или встревожить феромоны, которые предупреждают conspecifics о нависшей опасности, сексуальные феромоны довольно известны.

Самки насекомого испускают сексуальные феромоны, чтобы привлечь потенциальных партнеров по спариванию. Сексуальный аттрактант, используемый молью тутового шелкопряда женского пола, bombykol, был первым феромоном, который будет определен и его эффект на доказанных мужчин (это произошло в конце 1950-х).

С тех пор различные сексуальные феромоны в других видах насекомых были определены. Феромоны также использовались успешно в целях дезинсекции: женский аттрактант используется как приманка, чтобы соблазнить мужчин в ловушки феромона. Все же феромон женского пола? молекула сигнала, которая привлекает мужчин и спусковые механизмы, соединяющие поведение уксуса, летит, Дрозофила melanogaster остался до недавнего времени неопознанным.

Hany Dweck, Маркус Нэден, Билл Ханссон и их коллеги в Отделе Эволюционной Нейроэтологии начали их исследование, делая ошибку: Они предположили, что аромат девственных женщин был особенно привлекателен для мужчин и поэтому искал ароматы, которые исключительно найдены в незамужних женщинах. Однако эти исследования не сделали в помощи конца определить вещество, которое вызвало бы сцепляющееся поведение.Физиологические и генетические данные указали, что у мух должен быть тип нейрона, который отвечает на определенное, все же неопознанный, составной в коллекциях аромата от мух.

Когда этот тип нейрона, который выражает определенный обонятельный рецептор Or47b, отсутствовал, соединение поведения в мужчинах было запрещено. Поэтому Hany Dweck начал собирать ароматы у тысяч мух уксуса, не только от девственных женщин, но также и от соединяемых женщин и даже мужчин.

Чтобы проанализировать единственные компоненты аромата, он использовал новый метод Тепловой Десорбционной MS GC. Эта комбинация газовой хроматографии (GC) и масс-спектрометрии (MS) также использует преимущества тепловой десорбции, которые помогают измерить и определить даже самые крошечные количества изменчивых веществ. Hany Dweck тогда выполнил электрофизиологические измерения, чтобы проверить все определенные комплексы относительно их способности активировать определенный для феромона нейрон.

От всех проверенных изменчивых комплексов мухи уксуса испускают, только одно вещество вызвало сильную реакцию в этом нейроне: метил laurate, вещество, которое анализирует, показал, чтобы иметь относительно простую структуру молекулы. «С нашей точки зрения как химики мы были почти разочарованы, что у молекулы, которая передает что-то важное как пол, есть такая простая структура», говорит Aleš Svatoš кто выполнил химические исследования, чтобы определить феромон.Метил laurate происходит не только в девственных женщинах, но также и в соединяемых женщинах и даже мухах мужского пола. Комплекс обнаружен нейроном, который выражает обонятельный рецептор Or47b; этот рецептор исключительно отвечает на метил laurate. В мужчинах метил laurate вызывает поведение ухаживания.

Аромат девственных женщин является самым привлекательным для мужчин, потому что во время сцепляющихся мужчин передают определенный для мужчины ацетат СНГ-vaccenyl феромона женщинам, делая этих соединяемых женщин непривлекательными другим мужчинам. Метил laurate также обнаружен другим сенсорным типом нейрона, который выражает обонятельный рецептор Or88a.

Мухи, которые испытывают недостаток в обонятельном рецепторе Or47b, все еще привлечены ароматом других мух; однако, их поведение спаривания значительно уменьшено. Мухи, которые испытывают недостаток в обонятельном рецепторе Or88a, больше не привлекаются к определенным для мухи ароматам; однако, их поведение спаривания свободно. «Новый феромон активирует две различных схемы: каждый вовлечен в ухаживание и спаривание мужчин и женщин, объясняет другой в скоплении», Маркус Нэден, который привел исследования.

Интересно, ученые смогли показать присутствие метила laurate во всех проверенных разновидностях Drosophila. Кроме того, те же самые определенные для феромона типы нейрона, которые активируют обонятельные рецепторы Or47b или Or88a, отвечают на метил laurate.

Метил laurate передает положительный сигнал спаривания, который, кажется, сохранен во многих мухах drosophilid. Чтобы обойти гибридизацию, каждая разновидность, кажется, несет определенные для разновидностей cuticular углеводороды то спаривание запрещения.

Тесное сотрудничество ученых из различных дисциплин было тайной этого успешного проекта фундаментального исследования. «Наше исследование не было бы возможно без этого междисциплинарного подхода. Замечательно, что мы можем объединить результаты различных методов, химической аналитики, электрофизиологических измерений, методов отображения и наконец, что не менее важно, поведенческого испытания. Мы можем объединиться и сделать такую всестороннюю и захватывающую историю из него», говорит Билл Ханссон, директор Отдела Эволюционной Нейроэтологии.

В дальнейших экспериментах ученые хотят, бросают более близкий взгляд на составной метил laurate. Они особенно интересуются знанием, производит ли муха само вещество или могут ли симбиотические бактерии быть вовлечены в его производство.


Блог Парамона