Эксперимент с мухами открывает дверь, чтобы изменить гены редактирования поведения

Веха была достигнута путем активации одного гена в инсулино -продуцирующих нейронах, что вызвало своего рода фруктовую муху (Drosophila melanogaster) Он провел ритуал доставки подарков во время своей церемонии ухаживания, которого его вид никогда не делал раньше. Исследование, только что опубликовано в ‘Наука‘, представляет собой первый пример генетических манипуляций для создания новых нейрональных связей и передачи поведения от одного вида к другому.

Ухаживание Моска

По своей природе большинство мужских фруктовых мух уступают, что их партнеры быстро вибрируют свои крылья, чтобы создать звуковые узоры или «ухаживания». Тем не менее, Drosophila subobscura разработала совершенно другую стратегию: мужчины извергают еду и предлагают ее в качестве подарка женщинам, чтобы покорить их. Поведение, которое не существует у других близкородственных видов, таких как Drosophila melanogaster.

Эти два вида фруктовых мух, по сути, разошлись около 30-35 миллионов лет назад, и с тех пор они остались отдельными. Оба, однако, имеют ген, называемый «безуспешный», или «fru», который контролирует поведение ухаживания у мужчин, хотя и следует за разные стратегии: Один вид поет, а другой предлагает подарки. Во время своего исследования ученым удалось найти причину этой разницы: в мухах, которые дают подарки (Drosophila subobscura), инсулин, производящие нейроны, связаны с центром контроля ухаживания в мозге, в то время как в «песнях» (Drosophila melanogaster) эти клетки остаются отключенными.

«Когда мы активируем генерал FRU в инсулином, продуцирующих нейроны поющих мух, чтобы продуцировать белок фрум, – объясняет Рёя Танака из Университета Нагоя Дрозофила Меланогастер».

Перепрограммировать нейроны

Во время своей работы Танака и его оборудование вставили ДНК в эмбрионы Drosophila subobscura, чтобы создать тепло, активированные белковыми мухами в определенных клетках мозга. Фактически, они использовали тепло для активации групп этих клеток и сравнивали Волны трюка Эта срыгивала еду с другими, которые этого не сделали. Таким образом, они идентифицировали от 16 до 18 нейронов, продуцирующих инсулин, способные продуцировать специфический белок мужского фраум, который сконцентрирован в части мозга, называемого «pars intercerebralis».

Юсуке Хара объясняет из Национального института технологий информации и коммуникаций (NICT) и основного соавтора исследования: «Наши результаты показывают, что эволюция новых поведений не обязательно требует появления новых нейронов; Вместо этого «реагируемый генетический» в небольшом масштабе в нескольких ранее существовавших нейронах может привести к диверсификации поведения и, в конечном счете, способствовать дифференцировке видов ».

«Мы продемонстрировали», – говорит Дайсуке Ямамото, также из NICT и старшего автора статьи – что можно проследить сложное поведение, такое как подарок брачных подарков к их генетическим корням, чтобы понять, как эволюция создает совершенно новые стратегии, которые помогают видам выжить и воспроизводить. “