科学家果蝇“求爱”机制：振翅发出“求爱歌
导读： 日媒称,日本名古屋大学神经科学教授上川内等人的研究团队17日在美国《科学》周刊上发表研究称,对于雄性果蝇求爱时发出的振翅音节奏,弄清了雌性果蝇进行分辨时的大脑机制。该团队表示,“希望(研究)有助于弄清人类识别…
日媒称,日本名古屋大学神经科学教授上川内等人的研究团队17日在美国《科学》周刊上发表研究称,对于雄性果蝇求爱时发出的振翅音节奏,弄清了雌性果蝇进行分辨时的大脑机制。该团队表示,“希望(研究)有助于弄清人类识别声音的机制”。
据《日本经济新闻》网站4月17日报道,雄性果蝇在求爱之际会振动一侧的翅膀,发出被称为“求爱歌”的振翅音。该声音通过空气的振动传递至雌性的触角,使之振动,然后通过神经细胞传输至大脑。
该团队发现,处在声音传递通道上的名为“AMMC-B1”的神经细胞遇到“求爱歌”相同节奏的声音会积极产生反应,另一方面,对于更快速的节奏,则几乎不产生反应。
报道称,不过,如果受到具有大脑兴奋等作用的神经传导物质“GABA”的影响,这种细胞对于较快节奏将不容易产生反应。因此,研究团队培育了难以GABA的雌性果蝇,并实施了让其听振翅音的实验。
然后,切除翅膀的雄性和雌性果蝇被一同放入小容器,并通过音箱播放比“求爱歌”更快节奏的声音,正常的雌性基本上不会接受雄性,但GABA作用被的雌性果蝇有两至四成会接受。
卡罗琳医学院新闻发布会的幻灯片上展示了三位获者的头像,从左到右依次为杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬。(法新社)
参考消息网10月3日报道外媒称,诺贝尔评审机构10月2日表示,三位出生在美国的科学家,杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬,因为发现了控制人类生物钟的机制,荣获2017年诺贝尔生理学或医学。
据透社10月2日报道,这一机制有助于解释许多现象,比如人们经过长途旅行、跨越多个时区之后为何会出现时差反应,这一机制还对健康产生广泛影响,比如可能增加罹患某些疾病的风险。
卡罗琳医学院诺贝尔评审会议发表声明说:“(三位科学家的)发现解释了植物、动物和人类如何通过调节生物节律,与地球旋转实现同步。”
报道称,三位获者利用果蝇分离出一种能够控制日常生物节律的基因,展示了这种基因如何控制一种特殊蛋白质的合成,这种蛋白质夜间在细胞中积聚,到了白天又会降解。
评审会议介绍说:“生物钟负责调节重要的生物机能,比如行为、激素水平、睡眠、体温和新陈代谢。”今年诺贝尔每个项的金为900万克朗(约合110万美元)。
报道称,托马斯·佩尔曼是评审会议办事机构“诺贝尔金委员会”的秘书,他如此描述罗斯巴什得知获后的反应:“他先是沉默了,然后说‘你在跟我开玩笑吧’。”
历届诺贝尔生理学或医学获得者中包括一些著名科学家,比如青霉素的发现者亚历山大·弗莱明和血型系统的发现者卡尔·兰德施泰纳。
另据德新社10月2日报道,自1901年至2016年,诺贝尔生理学或医学已颁发107次。以下是截至2016年有关这项医学的其他一些情况:
最年轻的获者是弗雷德里克·G·班廷。班廷因发现胰岛素获得1923年诺贝尔生理学或医学,那一年他32岁。
最年长的获者是佩顿·劳斯。劳斯在87岁时获得1966年诺贝尔生理学或医学,获原因是他发现了诱发肿瘤的病毒。
1901年至2016年,211名医学获者中仅有12名女性。巴拉巴拉·麦克林托克是唯一独享项的女性。
格哈德·多马克是被阿道夫·领的3名诺贝尔获得者之一。1939年多马克获得了诺贝尔生理学或医学。其他两名人被授予诺贝尔化学。
截至2016年,39次诺贝尔生理学或医学被颁给一名获者；32次由两名获者分享；36次由3名获者分享。
中新网南京4月13日电(记者申冉通讯员吴婵)13日,记者从东南大学获悉,国际顶尖发育生物学《发育细胞》(DevelopmentalCell)封面论文发表了该校韩俊海教授课题组关于孤独症研究方面的重大突破。该项研究是通过对果蝇视觉系统的研究,阐明了孤独症相关基因Neurexin在神经元轴突投射中的新作用。
孤独症又称自闭症,是一种发育障碍类疾病,患者通常起病于3岁之前,生活基本不能自理,甚至需要持续一生的治疗。到目前为止,全球学界还没有找到可以治愈该病症的有效药物。
东南大学生命科学研究院副院长、神经科学研究专家韩俊海教授告诉记者,孤独症的病因非常复杂,涉及了大量的风险基因和因素。科学家一直在努力孤独症谱系障碍的认知和机理。但鉴定引起核心症状的致病通并不容易。
据其介绍,目前,国际研究组织基本认可遗传基因中的Neurexin是导致人类患孤独症的“”,而该究竟如何影响人类神经系统,是各研究团队正在攻克的难题,也是“破解”孤独症“魔咒”的关键一环。
韩俊海团队经过研究发现孤独症重要致病Neurexin在神经元投射阶段就已经开始产生表达,而非此前国内外研究团队的在神经元联系过程中才开始作用。
该研究了Ephrin/Eph信号通在神经元成束排列过程中的作用,而且阐明了Neurexin在神经元轴突导向和突触形成两个连续事件中的联系。
这一发现,成为研究孤独症的一个突破性进展,为把孤独症“”在源头提供了可能性,也为找到治疗遗传性孤独症靶向药物开辟了全新的径。
有趣的是,韩俊海的研究对象是果蝇。这种在生活中常被人忽视,甚至惹人厌的小生物,却是孤独症研究的“至宝”。
据韩俊海介绍,一只果蝇的寿命为60-90天,而在短短不到三个月的生命中,一只雌性果蝇却能够产卵800余只。与人类相似的神经发育过程和极高的繁殖率使果蝇成为了其团队研究独孤症的重要实验样本。韩俊海也因此在校园内被师生们戏称为“果蝇教授”。
2009年,刚从美国州立大学回国的韩俊海在东南大学实验室对果蝇进行遗传操作观察时的一个发现使他产生了关于Neurexin基因的猜想。经过8年的不懈的探究与实验,他带领团队终于找到了Neurexin在神经早期发育中的作用。(完)
参考消息网11月20日报道外媒称,为什么老鼠的精子比大象的大?研究人员提出,根据繁殖器官的尺寸,动物精子为赢得繁殖竞赛而八仙过海,各显其能。
据法新社11月19日报道,性选择或者繁殖之战促成了动物精子不同寻常的多样性,存在着大、小、长、短、厚、薄等等各式各样的精子。
本项研究的作者之一、苏黎世-伊尔谢勒大学的斯特凡·吕波尔德对法新社说:“很多研究者试图理解均以受孕卵细胞为唯一目的的动物精子为何会如此多样化。”
按常识来说,大型动物应该能产生大个的动物精子。但事实上正相反。吕波尔德和大学的约翰·菲茨帕特里克通过采集从老鼠到大象的100种哺乳动物的数据发现,动物的大小仍是精子演变的决定性因素之一。
根据《皇家学会生物学分会学报》18日刊登的这项研究,小型哺乳动物产生的精子在数量上偏少但体积极大,繁殖成功率极高。
研究认为,由于雌性哺乳动物的生殖器官尺寸很大,精子有可能会丢失。吕波尔德表示:“在这种情况下,提高精子数量就成为最佳战略。雄性动物通过使更多的精子奔向卵细胞而优化了促成繁殖的机会。”
而且,雄性动物无法在提高精子尺寸的情况下增加精子数量。在精子产生上是有限的。对大型动物来说,数量高于质量。
研究人员写道:“对小型动物而言,精子丢失或者稀释的风险很低。因此,精子的长度(越长游的越快)占据上风。”
参考消息网6月20日报道外媒称,科学家发现控制睡眠的基因,这是针对果蝇的研究,但是对我们人类也有启迪意义。
据美国《时代》周刊网站6月18日报道,研究发现,果蝇的睡眠时间大约和小孩差不多。雄蝇每天需要约12小时睡眠,雌蝇则每天需要约10小时睡眠。为了找到控制果蝇夜晚睡眠时间长短的基因,高庆熙(音)用果蝇进行了一次大型试验。
在美国托马斯·杰斐逊大学工作的高庆熙和她的研究小组在美国《当代生物学》半月刊发表文章称,他们对3000只果蝇随机引入基因突变,然后观察它们的睡眠情况,以寻找最能直接影响果蝇睡眠的基因。他们找到了一个名为“塔拉尼斯”的基因,这可能对人类睡眠方面的研究有重要意义。
塔拉尼斯基因不正常的果蝇每天的睡眠仅为正常睡眠的25%,而去除该基因后,果蝇就不停地嗡嗡叫而不休息。
高庆熙的研究小组发现,塔拉尼斯基因与其他一些蛋白质一起,控制着果蝇的睡眠和苏醒。正常情况下,塔拉尼斯基因与细胞周期蛋白A在一起就能另一种酶的活性,而这种酶通常让果蝇醒着。所以,当这三种物质一起发挥作用时,塔拉尼斯基因与细胞周期蛋白A降低了酶的活性,这样果蝇能有10至12小时的睡眠。当塔拉尼斯基因发生变异无法正常工作时,这种酶就让果蝇保持,无法入睡。
研究发现,在哺乳动物身上也有与塔拉尼斯基因相关的一种基因,该基因也有同样的功能。这种基因一般控制着细胞方式。高庆熙说:“我们还不知道该基因是否在哺乳动物或人类的睡眠中发挥作用,但我们还是希望在果蝇身上发现的这种基因能在人类身上也有同样的功能,这样就能最终研发出促进人类睡眠的新药物。”
新华网东京3月19日电(记者蓝建中)果蝇是一种小昆虫,但也有同性恋行为。日本研究小组日前宣布,他们在实验中,果蝇的同性恋行为不仅受遗传因素影响,社会因素也发挥了很大作用。
研究人员已知,如果果蝇体内的“无后”基因无法发挥作用,雄性果蝇就不会向雌性果蝇求爱,转而追求同性。因此果蝇的同性恋行为被认为是由遗传因素决定的。
研究人员培养出“无后”基因不再发挥作用的雄性果蝇,然后利用这种果蝇进行了实验。他们发现,如果这种雄性果蝇羽化为成虫后,只要进行一天以上的集体饲养,雄性果蝇就开始追逐其他雄性果蝇,显示出同性恋的求爱行为。但如果这种果蝇羽化后是一只只隔离饲养的,则不会出现对同性的求爱行为。
研究人员由此认为,这显示果蝇羽化为成虫后第一天的经历等因素,会对它们是否出现同性恋行动产生影响,也就是说,在“无后”基因不发挥作用的情况下,果蝇脑内的特定细胞在集体生活中受到了刺激,而出现了同性恋行为。这说明遗传因素和社会经验同时控制着果蝇的行为。
来源：
标签：
独孤求爱
免责声明：凡本网转载自其他媒体的作品，目的在于传递更多信息，如因作品内容、版权或其他问题引起的纠纷，请及时与我们联系，将在24小时内作更正、删除等相关处理。
相关信息
热点资讯
