21:00 2023-01-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Examinarea substanțelor chimice implicate în împerecherea insectelor
_ Examinând substanțele chimice implicate în împerecherea insectelor
Este aproape Ziua Îndrăgostiților și dragostea este în aer. Sau în stratul de ceară de pe piele, dacă ești o muscă de oțet. Acolo muștele întâlnesc feromoni care joacă un rol important în reglarea atracției sexuale.
Muștele folosesc feromoni pentru a se asigura că curtează și se împerechează cu membrii aceleiași specii. Pe măsură ce noile specii de muște se despart de un strămoș comun, dar continuă să împartă același mediu, au nevoie de o modalitate de a-și diversifica rapid feromonii pentru a suprima împerecherea între specii. Când membrii a două specii înrudite încetează să se găsească atrăgători, acest lucru ajută la prevenirea încrucișării.
Dar este mai complicat decât „ea mă iubește, nu mă iubește.”
Deoarece percepția iar producția de feromoni sunt mediate de diferite țesuturi și căi celulare, dezvoltarea de noi feromoni de împerechere necesită o evoluție coordonată atât a genelor responsabile de detectarea feromonilor, cât și a genelor care îi produc.
Un nou studiu în iScience condus de Yehuda Ben-Shahar de la Universitatea Washington din St. Louis identifică o legătură între instrucțiunile genetice pentru producerea și percepția feromonilor sexuali. Cercetarea a fost realizată în colaborare cu Jocelyn Millar de la Universitatea din California, Riverside.
Cercetătorii au raportat că o singură proteină numită Gr8a este exprimată în diferite organe la muștele masculi și femele și pare să joace un rol inhibitor în luarea deciziilor de împerechere. Descoperirile indică una dintre modalitățile prin care muștele ar putea ridica bariere comportamentale pentru a proteja împotriva împerecherii cu tipul greșit de partener.
„Feromonii de împerechere arată adesea o evoluție rapidă”, a spus Ben-Shahar, profesor de biologie în Arte și Științe. „Deoarece comunicarea feromonală necesită o recunoaștere structurală foarte robustă și specifică a substanțelor chimice utilizate ca feromoni de către proteinele care îi leagă în neuronii senzoriali (chemoreceptori), înseamnă că modificările moleculare majore fie în receptor, fie în feromon ar reduce atracția sexuală între bărbați și femele.”
Ben-Shahar și echipa sa au descoperit că Gr8a a fost exprimat în țesuturile bucale ale muștelor, inclusiv în proboscis, precum și în neuronii gustativi din picioarele anterioare atât la bărbați, cât și la femele. De asemenea, au găsit Gr8a în celulele din abdomenul bărbaților. Acest lucru a fost important deoarece i-a oferit lui Ben-Shahar și echipei sale primul indiciu că o genă care fusese identificată anterior ca un chemoreceptor senzorial trebuie să aibă și funcții non-neuronale.
„Descoperirile noastre oferă o moleculară relativ simplă. explicație pentru modul în care producția de semnal și percepția sunt legate împreună în muștele de oțet”, a spus Ben-Shahar. „O singură proteină pleiotropă poate funcționa atât ca receptor pentru feromoni în neuronii senzoriali, cât și poate contribui la producerea acestora în celulele producătoare de feromoni (oenocite) de la bărbați, printr-un proces mai puțin înțeles.”
Într-unul dintre experimentele pe care Ben-Shahar și echipa sa le-au condus, oamenii de știință au luat muște mutante pentru receptorul Gr8a și le-au reconstituit folosind input de la o altă specie de muște de oțet. Acest experiment a arătat că introducerea Gr8a de la o altă specie a fost suficientă pentru a schimba profilul general de feromoni al animalului.
Oamenii de știință încă nu au identificat exact cum afectează chemoreceptorul modul în care este produs semnalul, dar știu. că provoacă diferenţe cantitative şi calitative în feromoni. Și chiar și mici modificări ale feromonilor ar putea fi suficiente pentru a împiedica muștele strâns înrudite să nu se găsească atractive una pe cealaltă - și să-și schimbe comportamentele de alegere a perechelor.
Întrebarea cu privire la modul în care speciile strâns înrudite evoluează și mențin barierele comportamentale de împerechere este una care are implicații pentru mai multe domenii diferite de cercetare biologică de bază și aplicată.
„Pe baza a ceea ce am observat, mutațiile într-o singură genă ar putea oferi o cale moleculară pentru ca un sistem de comunicare feromonal să evolueze, menținând în același timp cuplajul funcțional dintre un feromon și receptorul său”, a spus Ben-Shahar. . „Cercetarea noastră descoperă o cale potențială pentru ca sistemele feromonale să evolueze rapid atunci când apar noi specii.”
Comentarii:
Adauga Comentariu