当前位置:皇家赌场号hj85 > 生命科学 > 皇家赌场号hj85北大生科院硕士樊圃在,新加坡生

皇家赌场号hj85北大生科院硕士樊圃在,新加坡生

文章作者:生命科学 上传时间:2019-08-28

核心提示: 5月21日在线发表在Journal of Neuroscience杂志上发表了上海生科院对果蝇求偶行为的最新研究成

饶毅实验室研究动物求偶失败后的分子机理

2013年7月3日,北京大学生命科学学院博士研究生樊圃为第一作者在国际著名学术刊物《细胞》(Cell)以封面文章的形式发表论文,揭示了黑腹果蝇识别其它物种果蝇的生物学机制,鉴定出参与该行为的感觉受体、化学分子和相关神经回路。樊圃等的论文题为“抑制黑腹果蝇与其他种属交配的遗传和神经机制”,同期《细胞》还发表了耶鲁大学教授、美国科学院院士John Carlson对该文的评论。

5月21日在线发表在Journal of Neuroscience杂志上发表了上海生科院对果蝇求偶行为的最新研究成果,研究发现果蝇脑内多巴胺水平过高诱发雄性果蝇之间的“同性之恋”。

皇家赌场号hj85,2012年10月,饶毅实验室在Journal of Neuroscience杂志发表题为“性拒绝的分子遗传学分析:鱆胺及其受体OAMB参与果蝇求偶条件化”文章。文中揭示了果蝇脑内鱆胺及其受体OAMB在求偶学习中的作用。

物种的形成过程中必需存在不同物种间的生殖隔离机制。作为实现生殖隔离重要步骤的求偶识别行为虽普遍存在且在演化过程中具有重要意义,但这一行为的分子、神经生物学机制却知道的很少。

求偶行为对于动物物种的繁衍和其对环境的适应都是非常重要的。果蝇的求偶行为是一个复杂的过程,它包括六个步骤:雄蝇转向雌蝇,拍打,唱求偶歌,舔雌蝇尾端,试图交尾和交尾成功。虽然求偶行为通常发生在异性之间,但某些基因的突变和异位表达可以诱发雄性果蝇间的求偶行为。多巴胺是一种重要的神经调质,它参与许多简单行为和复杂行为的调控。多巴胺系统对性行为的调控在哺乳动物中已得到广泛研究。一些研究曾表明,在果蝇中多巴胺系统可以调控求偶过程中雌蝇的接受性和雄蝇的求偶域值。二零零四年五月,中科院上海生命科学院神经科学研究所郭爱克研究员带领其研究小组在以果蝇为模式动物,研究多巴胺水平在帕金森病的神经基础中扮演的角色时,十分偶然地发现升高多巴胺细胞中多巴胺水平可以诱发很强的雄性果蝇间的同性求偶行为。四年来该实验室的博士生刘彤等,利用遗传学和药理学方法调控果蝇多巴胺细胞中多巴胺水平来研究多巴胺水平过高对果蝇雄性之间求偶行为的影响,并发现高水平多巴胺可以大幅度提高雄性果蝇同性间求偶的倾向,但并没有显著性地影响到对果蝇异性求偶行为、雄蝇自身的吸引性、短期自发运动活性及普遍的嗅觉和味觉感知。研究表明这种高多巴胺果蝇所表现的雄性同性求偶行为与其视觉和嗅觉系统对雄蝇的感知改变相关。他们的研究成果说明,多巴胺神经系统在调控果蝇雄雄求偶行为中起着重要作用。虽然目前我们还不知道这样的结果是否也适用于其它物种,多巴胺系统紊乱是怎样影响果蝇求偶行为的也仍然是未知问题,但是对果蝇雄雄求偶行为进一步研究将有助于我们了解和阐释果蝇性行为的精细调控机制。科学家普遍认为多巴胺,五羟色胺和去甲肾上腺素等共同参于人的许多认知和精神活动。但是,人们不应将在果蝇上的研究结果任意外延到其他动物物种。

美国Brandeis大学的Siegel和Hall于1979年发现,雌果蝇与雄果蝇交配后拒绝第三者插足。如果一只雄蝇追求已经交配过的雌蝇,而被反复、甚至带有“暴力”地拒绝后,“失恋”的雄蝇对追求雌蝇兴趣下降,不仅不愿追交配过的雌蝇、而且不愿追未交配的“处女蝇”。,这一现象称为“求偶条件化”(courtship conditioning),也称“求偶学习”。

樊圃的研究使用黑腹果蝇作为模式生物,发现失去前足跗节部分的雄性黑腹果蝇无法辨别求偶对象是否来自本物种,开始错误地向其它物种雌果蝇求偶。进一步研究发现,表达在雄果蝇前腿感觉神经元中的味觉受体、一种称为Gr32a的G蛋白耦联受体通过求偶识别过程中的拍打行为接触对方果蝇身上的表皮烃类外激素。如果这些外激素中含有来自其它物种的抑制性成分,这些特定的化学分子激活黑腹果蝇的Gr32a,抑制种间求偶。文章还证明了控制雄性求偶行为的关键蛋白FruM也参与抑制种间求偶行为,并与Gr32a作用于同一神经回路。该研究推动了理解行为导致的生殖隔离,为人类了解物种形成之谜提供新的线索。

该项研究的后期工作是与法国德荣的Jean-François Ferveur教授领导的实验室合作完成的。此项研究成果5月21日在线发表在Journal of Neuroscience杂志上,这也是该实验室继2007年5月之后,在该刊发表的第二篇研究论文。

饶毅实验室的研究生周传等通过应用分子生物学、遗传学、现代生物物理成像等多学科技术,研究了求偶学习的分子机理。他们的研究集中于神经递质鱆胺及其受体OAMB。

皇家赌场号hj85北大生科院硕士樊圃在,新加坡生科院对果蝇求偶行为有最新切磋成果。论文的第一作者单位为北大生科院生物膜与膜生物工程国家重点实验室、北大清华生命科学联合中心,第一作者樊圃是北大生科院饶毅实验室的研究生,她的合作者、论文共同第一作者Devanand Manoli是美国旧金山加州大学NiraoShah实验室的博士后。

他们发现因为基因缺失而不能合成鱆胺的雄蝇,不出现求偶学习,在一再被拒绝以后,继续一如既往地追求雌蝇。通过应用分子遗传操纵,周传等激活含鱆胺的神经元,结果可以抑制雄蝇求偶,并且能代替交配的雌蝇“教训”雄蝇学会减少求偶。这些结果表明鱆胺对于求偶学习是必要而且充分的。他们进一步发现,鱆胺受体OAMB介导鱆胺部分作用,而不是全部作用。OAMB对于求偶学习是必需的,但非充分的。所以,周传等提出还有其他鱆胺受体参加介导鱆胺在求偶学习过程中的作用。

北京大学新闻中心官方微博

这项研究是多个实验室合作的结果。除了饶毅实验室,还有科学院生物物理所焦仁杰的研究生黄海、美国加州大学王竞实验室的Kim、台湾清华大学江安世实验室的研究生林暄文、美国德州大学的韩实验室等。北京的研究获得科技部和北京市的支持。

本文由皇家赌场号hj85发布于生命科学,转载请注明出处:皇家赌场号hj85北大生科院硕士樊圃在,新加坡生

关键词: 皇家赌场号hj85