一项对普通果蝇(黑腹果蝇)的新研究发现,雄性果蝇精液中有一种蛋白质,可以在交配后激发雌性果蝇的中肠扩张。这种肠道的扩大和延长可能为雌性进食更多做好了准备,以满足繁殖所需的增加的能量和营养需求。
研究, ”果蝇黑素转虫蛋白转移肽调节交配的女性中肠形态和生理学,“于12月21日发表在国家科学院的诉讼程序中。
“我们表明这种雄性蛋白质导致女性肠道的成长是什么,”说马里亚纳Wolfner 74,分子生物学和遗传学教授以及艺术和科学学院的斯蒂芬H. Weiss总统府。Melissa White是Wolfner实验室的研究生,是纸张的第一作者。
通过鉴定这种精蛋白 - 称为性肽 - 在果蝇和学习它的工作原理中,研究人员打开了识别类似蛋白质并可能操纵它们以减少有害昆虫的种群,或加强繁殖的昆虫,或增强繁殖在蜜蜂和其他有益的昆虫中。结果还可以提供研究哺乳动物中的初始蛋白和类似体系的角质,包括人类的洞察。
在这项研究中,怀特领导了各种各样的实验。她将正常的雌性和雄性交配,并将正常的雌性和突变的雄性交配,这些突变的雄性被改造成不产生性肽。通过测量这些实验中雌性的中肠,怀特发现,雌性的肠道只有在从她的配偶那里得到性肽后才会生长。白色然后确认的必要性性肽表明雌性果蝇肠道增长,缺乏一个已知受体结合性肽未能交配后发展他们的勇气,和女性设计让性肽本身成长大的勇气而不需要伴侣。
“梅丽莎的作品表明,肠道的长度和宽度的增长取决于这种精液蛋白质的收据和保留,”沃尔夫纳说。
学习共同高级作者实验室博士后研究员合 - 作者Alessandro BonfiniNicolas Buchon.,副教授昆虫学在农业学院和生命科学院,在交配后发现女性肠道中基因表达的变化;肠道增加了消化蛋白质所需的酶表达,并降低消化碳水化合物所需的酶表达。
研究人员表明,如果雌性没有获得性肽,这些基因表达的变化就不会发生。
“这与女性在他们交配后,沃尔夫纳在其他大学的研究人员报告的发现之后符合需要和使用更多的蛋白质,以前报告过的发现,但之前没有依赖于来自男性的蛋白质。
“在交配时,许多物种的女性经历了许多生理转化,使他们能够适应特定营养成分的增加,”Buchon说。“我们的工作表明,其中一些变化涉及增加消化道的大小并改变其消化功能。”
该研究由国家卫生研究院和国家科学基金会资助。